题目内容
如图所示,可视为质点的、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是( )
A.小球能够通过最高点时的最小速度为0
B.小球能够通过最高点时的最小速度为
C.如果小球在最高点时的速度大小为2,则此时小球对管道的外壁有作用力
D.如果小球在最低点时的速度大小为,则小球通过最高点时与管道间无相互作用力
ACD
【解析】
试题分析: 在最高点,由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg,故最小速度为0.故A正确,B错误;设管道对小球的弹力大小为F,方向竖直向下.由牛顿第二定律得:,代入解得F=3mg>0,方向竖直向下.根据牛顿第三定律得知:小球对管道的弹力方向竖直向上,即小球对管道的外壁有作用力.故C正确;设最低点的速度为v1,最高点的速度为v2,由机械能守恒定律,,如果小球在最低点时的速度大小为,最高点的速度,最高点向心力,,得F=0;则小球通过最高点时与管道间无相互作用力,故D正确。
考点:向心力公式
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