Question

如图所示是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施．管道除D点右侧水平部分粗糙外，其余部分均光滑．若挑战者自斜管上足够高的位置滑下，将无能量损失的连续滑入第一个、第二个圆管形管道A、B内部（圆管A比圆管B高）．某次一挑战者自斜管上某处滑下，经过第一个圆管形管道A内部最高位置时，对管壁恰好无压力．则这名挑战者（　　）

A．经过管道A最高点时的机械能大于经过管道B最低点时的机械能

B．经过管道A最高点时的动能大于经过管道B最低点时的动能

C．经过管道B最高点时对管外侧壁有压力

D．不能经过管道B的最高点

Answer 1

分析：管道除D点右侧水平部分粗糙外，其余部分均光滑，则挑战者在AB管道中运动时，机械能守恒，所以经过A最高点的动能小于B中最高点的动能，再结合向心力公式即可求解．

解答：解：管道除D点右侧水平部分粗糙外，其余部分均光滑，则挑战者在AB管道中运动时，机械能守恒，所以经过管道A最高点时的机械能等于经过管道B最低点时的机械能，故A错误；
B、A最高点时的势能大于管道B最低点时的势能，根据机械能守恒定律可知，经过管道A最高点时的动能小于于经过管道B最低点时的动能，故B错误；
C、经过第一个圆管形管道A内部最高位置时，对管壁恰好无压力，则v=

gR

，所以当人到达管道B最高点时的速度一定大于

gR

，而当人在管道B最高点速度等于

gr

时，人对管道的压力为零，而根据题意可知，

gR

＞

gr

，所以经过管道B最高点时对管外侧壁有压力，故C正确，D错误．
故选C

点评：本题主要考查了机械能守恒定律及圆周运动向心力公式的直接应用，难度适中．