如图所示，abc为固定在水平面上的光滑圆弧轨道，b点为最低点，O为圆心，弧abc所对圆心角小于5°，现将甲球由O点、乙球由a点同时由静止释放，

题文

如图所示，abc为固定在水平面上的光滑圆弧轨道，b点为最低点，O为圆心，弧abc所对圆心角小于5°，现将甲球由O点、乙球由a点同时由静止释放（把两球视为质点），若不计空气阻力，哪个球先到达b点？

题型：未知 难度：其他题型

答案

甲球

解析

有的同学根据ab＜Ob，就认为乙球a先到达b点，这样只凭直觉就得结论是缺乏根据的，应先分析甲、乙两球各做什么运动，甲球只受重力作用，所以做自由落体运动.乙球在重力和圆弧支持力的作用下运动，由于圆心角小于5°，它受力情况与单摆相似，所以它做简谐运动.甲球从圆心O自由下落到b点所用时间t1为：t1=="1.41" 乙球由a运动到b的时间t2应是1/4周期.t2=1/4T=·2π=1.57比较得t1＜t2，即甲球先到.  

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，abc为固定在水平面上的光滑圆.....”主要考查你对 [简谐运动的概念 ]考点的理解。

简谐运动的概念

简谐运动：1、机械振动的定义：物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动，简称振动。 2、简谐运动的定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单，最基本的机械振动叫做简谐运动。 3、简谐运动的特征：回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。 4、简谐运动的判定：要判定一个物体的运动是简谐运动，首先要判定这个物体的运动是机械振动，即看这个物体是不是做的往复运动；看这个物体在运动过程中有没有平衡位置；看当物体离开平衡位置时，会不会受到指向平衡位置的回复力作用，物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系，再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置，求出物体所受回复力的大小，若回复力为F=-kx，则该物体的运动是简谐运动。