题目内容
2009年是中华人民共和国成立60周年，某中学物理兴趣小组用空心透明塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型．两个“0”字型的半径均为R．让一质量为m、直径略小于管径的光滑小球从入口A处射入，依次经过图中的B、C、D三点，最后从E点飞出．已知BC是“0”字型的一条直径，D点是该造型最左侧的一点，当地的重力加速度为g，不计一切阻力，则小球在整个运动过程中（ ）| A、在B、C、D三点中，距A点位移最大的是B点，路程最大的是D点 | B、小球从E点飞出后将做匀变速直线运动 | C、在B、C、D三点中，瞬时速率最大的是D点，最小的是C点 | D、若小球在C点对管壁的作用力恰好为零，则在B点小球对管壁的压力大小为6mg |
分析：位移大小是初末位置的直线距离，路程是指运动轨迹的长度．小球在管道内做圆周运动，分析小球的运动情况、对小球进行受力分析、应用牛顿第二定律与机械能守恒定律或动能定理分析答题．
解答：解：小球光滑，在整个运动过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒．
A、在B、C、D三点中，距A点位移最大的是D点，路程最大的是D点，故A错误．
B、小球从E点飞出后做斜抛运动，是匀变速曲线运动，故B错误．
C、小球在整个运动过程中，由机械能守恒可知：在C点重力势能最大，动能最小，瞬时速率最小；在B点，重力势能最小，动能最大，瞬时速率最大；故C错误．
D、小球在C点对管壁的作用力恰好为零，由重力提供向心力，此时小球速度为：mg=m
，v=
．
从C到B过程中，由机械能守恒定律得：
mv2+mg?2R=
mvB2，
在B点，由牛顿第二定律得：F-mg=m
，解得：F=6mg，小球对管壁的压力F′=F=6mg，故D正确．
故选：D．
A、在B、C、D三点中，距A点位移最大的是D点，路程最大的是D点，故A错误．
B、小球从E点飞出后做斜抛运动，是匀变速曲线运动，故B错误．
C、小球在整个运动过程中，由机械能守恒可知：在C点重力势能最大，动能最小，瞬时速率最小；在B点，重力势能最小，动能最大，瞬时速率最大；故C错误．
D、小球在C点对管壁的作用力恰好为零，由重力提供向心力，此时小球速度为：mg=m
| v2 |
| R |
| gR |
从C到B过程中，由机械能守恒定律得：
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
在B点，由牛顿第二定律得：F-mg=m
| ||
| R |
故选：D．
点评：此题关键要掌握机械能守恒定律及竖直平面内圆周运动最高点的临界条件，能正确分析向心力的来源．
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