题目内容
【题目】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.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
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.小球从E点飞出后将做匀变速运动
【答案】BD
【解析】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.小球在C点对管壁的作用力恰好为零,根据牛顿第二定律与圆周运动的向心力公式得:,解得 ,运用机械能守恒定律研究B到C,mvB2=mg2R+mvC2,解得 。根据牛顿第二定律与圆周运动的向心力公式得:,解得F=6mg,故B正确.根据机械能守恒定律得:在B、C、D三点中,瞬时速率最大的是B点,最小的是C点,故C错误.小球从E点飞出后只受重力,加速度恒定,所以做匀变速运动,故D正确.故选BD。
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