Question

【题目】如图所示，半径为R的大圆环用一硬质轻杆固定的竖直平面内，在大圆环上套一个质量为m的小环（可视为质点），小环从大圆环的最低点以初速度。沿大圆环上升至与圆心等高点时速度为零，再沿大圆环滑回最低点，大圆环始终静止，重力加速度大小为g。关于该过程，下列说法正确的是（ ）

A. 轻杆对大圆环的作用力方向始终竖直向上

B. 小环下滑过程摩擦力做功小于

C. 小环下滑过程重力的冲量比上滑过程重力的冲量大

D. 小环下滑过程重力的平均功率比上滑过程重力的平均功率大

Answer 1

【答案】BC

【解析】小圆环在沿大圆环滑动过程中，对大圆环的压力有水平方向的分量，可知轻杆对大圆环的作用力方向只有在小圆环到达最低点或最高点时竖直向上，选项A错误；小圆环上滑过程中摩擦力的功为；下滑过程中的平均速度小于上滑过程的平均速度，下滑过程小圆环对大圆环的平均压力小于上滑过程中的平均压力，可知下滑过程中摩擦力小于上滑过程中的摩擦力，从而下滑过程中摩擦力的功小于上滑过程的摩擦力的功，即小于，选项B正确；下滑过程中的平均速度小于上滑过程的平均速度，则下滑过程时间大于上滑过程的时间，则根据I=mgt可知，小环下滑过程重力的冲量比上滑过程重力的冲量大，选项C正确；上下过程重力的功相同，下滑过程时间大于上滑过程的时间，则根据P=W/t可知，小环下滑过程重力的平均功率比上滑过程重力的平均功率小，选项D错误；故选BC.

点睛；此题关键要知道小环上下过程中由于有摩擦阻力，则上下过程的平均速度不同，对大圆环的压力不同，摩擦力大小也不同.