Question

2009年是中華人民共和國成立60周年，某中學物理興趣小組用空心透明塑料管制作了如圖所示的豎直“60”造型。兩個“0”字型的半徑均為R。讓一質量為m、直徑略小于管徑的光滑小球從入口A處射入，依次經過圖中的B、C、D三點，最后從E點飛出。已知BC是“0”字型的一條直徑，D點是該造型最左側的一點，當地的重力加速度為g，不計一切阻力,則小球在整個運動過程中 （         ）

A.在B、C、D三點中，距A點位移最大的是B點，路程最大的是D點

B. 小球從E點飛出后將做勻變速直線運動

C.在B、C、D三點中，瞬時速率最大的是D點，最小的是C點

D. 若小球在C點對管壁的作用力恰好為零，則在B點小球對管壁的壓力大小為6mg

 

Answer 1

【答案】

D

【解析】

試題分析：由位移和路程的定義可知：距A點的位移最大的點是D點，路程最大的是D點，故選項A錯誤；小球飛出E點時，速度斜向左上方，所受重力豎直向下，所以小球做勻變速曲線運動，故選項B錯誤；由于小球光滑，所以運動過程中只有重力做功，由動能定理知在B點時速率最大，C點速率最小，故選項C錯誤；若在C點小球對管壁的壓力為零，即重力恰好提供向心力，所以有：，解得：，從B到C，由動能定理可知：，解得：；在B點，由向心力公式可知：，解得：，由牛頓第三定律可知選項D正確．

考點：本題主要考查動能定理和向心力公式在圓周運動中的應用，其次考查位移和路程的區別及物體運動性質的判斷．