Question

如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓管軌道ABC豎直放置，軌道半徑為R。O、A、D位于同一水平線上，A、D間的距離為R．質(zhì)量為m的小球（球的直徑略小于圓管直徑），從管口A正上方由靜止釋放，要使小球能通過(guò)C點(diǎn)落到AD區(qū)，則球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)（ ）

A．速度大小滿足

B．速度大小滿足

C．對(duì)管的作用力大小滿足

D．對(duì)管的作用力大小滿足

Answer 1

AD

【解析】

試題分析：小球離開(kāi)管，由C處開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向，飛行時(shí)間。要求小球落在AD之間，落在A點(diǎn)時(shí)水平位移最�。�，得最小速度，落在D點(diǎn)時(shí)水平位移最大：，得最大速度，即C點(diǎn)的速度應(yīng)滿足，故A正確，B錯(cuò)誤。小球沿管做圓周運(yùn)動(dòng)，在C點(diǎn)，當(dāng)管與小球之間恰好無(wú)作用力時(shí)，滿足，此時(shí)C點(diǎn)速度。小球落在A點(diǎn)時(shí)，C點(diǎn)速度，此時(shí)管對(duì)小球的作用力為向上的支持力，，，隨著C點(diǎn)的速度從增大到，作用力從減小到零。當(dāng)C點(diǎn)速度時(shí)，管對(duì)小球的作用力為向下的壓力，，，隨著C點(diǎn)的速度從增大到，作用力從零增加到。由上可知，管對(duì)小球的作用力最小為零，最大為，由牛頓第三定律可知小球?qū)�管的作用力�?yīng)滿足，故C錯(cuò)誤，D正確。

考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)（管模型的特點(diǎn)），牛頓第二定律。