题目内容
【题目】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,则小球对管道的作用力为5mg
【答案】AC
【解析】圆形管道内壁能支撑小球,小球能够通过最高点时的最小速度为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;在最低点时重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有: , ,解得: ;根据牛顿第三定律,球对管道的外壁的作用力为6mg,故D错误.故选AC.
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