【圖24】有一小球在弧形平滑軌道上向下滑動，在球滑到弧形軌道頂點時不脫離軌道之最小高度H為：
A1.5 ft
B2.5 ft正確答案
C3.5 ft
D4.5 ft
答案與詳解
逐選項解析
A1.5 ft漏算臨界速度✕ 易錯陷阱
H = 1.5r = 1.5 ft，僅考慮達到頂點高度2r但忽略頂點需維持最小速度所需的額外位能，不足以保持接觸
B2.5 ft能量守恆+向心力✓ 正確
由圖讀出圓形軌道半徑 r = 1 ft。頂點臨界：mg = mv²/r → v²_top = gr。能量守恆（以圓底為基準）：mgH = mg(2r) + ½mv²_top = mg(2r) + ½m(gr)，化簡得 H = 2r + r/2 = 5r/2 = 5×1/2 = 2.5 ft
C3.5 ft✕ 錯誤
D4.5 ft✕ 錯誤
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