Question

某游樂(lè)場(chǎng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為“翻天滾地”的游樂(lè)項(xiàng)目。原理圖如圖所示：一個(gè)圓弧形光滑圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A 點(diǎn)與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN 是放在水平地面上長(zhǎng)為3R、厚度不計(jì)的減振墊，左端M正好位于A點(diǎn)．讓游客進(jìn)入一個(gè)中空的透明彈性球，人和球的總質(zhì)量為m，球的直徑略小于圓管直徑。將球（內(nèi)裝有參與者）從A處管口正上方某處由靜止釋放后，游客將經(jīng)歷一個(gè)“翻天滾地”的刺激過(guò)程。不考慮空氣阻力，彈性球可看作質(zhì)點(diǎn)。那么以下說(shuō)法中正確的是  （     ）

A．要使球能從C點(diǎn)射出后能打到墊子上，則球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度至少為

B．要使球能從C點(diǎn)射出后能打到墊子上，則球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度至少為

C．若球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，則球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的作用力大小為

D．要使球能通過(guò)C點(diǎn)落到墊子上，球離A點(diǎn)的最大高度是

 

Answer 1

【答案】

 BCD

【解析】

試題分析: 小球離開(kāi)C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，落到M點(diǎn)時(shí)水平位移為R，豎直下落高度為R，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：

R=，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=，從C點(diǎn)射出的速度為v₁==，所以，A錯(cuò)B對(duì)；設(shè)小球以v₁經(jīng)過(guò)C點(diǎn)受到管子對(duì)它的作用力為F_N，由向心力公式可得：mg-F_N=，解得， F_N=，所以C正確；小球下降的高度最高時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)的水平位移為4R，打到N點(diǎn)．設(shè)能夠落到N點(diǎn)的水平速度為v2，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)求得：v₂＝=，設(shè)小球下降的最大高度為H，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：mg（H-R）=，解得H=5R，所以D正確。

考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；向心力．