10.(2010·湖南师大附中月考)位于竖直平面内的光滑轨道由三部分组成:中间部分水平,左、右两侧均为与水平部分相切的半径相同的半圆形状,其中左侧的半圆形由薄壁内部光滑的细圆管弯成,右侧的半圆形由光滑凹槽弯成,两个切点分别为MN,如图所示.用一根轻细线连接ab两个小球,中间夹住一轻质弹簧,整个装置静置于水平部分.现在突然剪断细线,ab两个小球离开弹簧后才进入半圆轨道,而且都是恰好能到达左右轨道的最高点.(已知薄壁细圆管的内径稍大于小球a的直径,远小于半圆形的半径R).下列说法正确的是                  ( )

A.刚脱离弹簧时小球a的速度小于小球b的速度

B.刚脱离弹簧时小球a的动能大于小球b的动能

C.小球a刚通过M点时对轨道的压力小于小球b刚通过N点时对轨道的压力

D.小球a到达最高点时对轨道的压力小于小球b到达最高点时对轨道的压力

[解析] 由于左侧的半圆形由薄壁内部光滑的细圆管弯成,所以弹簧左端的小球a沿左侧轨道恰到达竖直面轨道的最高点时速度为零,根据机械能守恒定律mvmg·2R,得刚脱离弹簧时速度va=2;弹簧右端的小球b沿右侧半圆形光滑凹槽恰到达竖直面轨道的最高点,由mgmv2/R,得速度v=,根据机械能守恒定律mvmg·2R+mv2,得刚脱离弹簧时速度vb=;所以刚脱离弹簧时小球a的速度小于小球b的速度,选项A正确;由动能守恒定律可知,刚脱离弹簧时小球a和小球b的动量大小相等,由小球a的速度小于小球b的速度可知,小球a的质量大于小球b的质量.由Ek=可知,动量大小相等的两个小球质量大的动能小,所以刚脱离弹簧时小球a的动能小于小球b的动能,选项B错误;在M点,由牛顿第二定律得FMmgmv/R,解得FM=5mg;在N点,由牛顿第二定律得FNmgmv/R,解得FN=6mg;而mvamvb,===<1,所以小球a刚通过M点时对轨道的压力小于小球b刚通过N点时对轨道的压力,选项C正确;小球b到达最高点时对轨道的压力为零,而小球a到达最高点时对轨道的压力等于重力,选项D错误.

[答案] AC

 0  379507  379515  379521  379525  379531  379533  379537  379543  379545  379551  379557  379561  379563  379567  379573  379575  379581  379585  379587  379591  379593  379597  379599  379601  379602  379603  379605  379606  379607  379609  379611  379615  379617  379621  379623  379627  379633  379635  379641  379645  379647  379651  379657  379663  379665  379671  379675  379677  379683  379687  379693  379701  447090 

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