如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓細管豎直放置,一質(zhì)量為m的小球A以某一速度從下端管口進入,并以速度v1通過最高點C時與管壁之間的彈力大小為0.6mg,另一質(zhì)量也為m小球B以某一速度從下端管口進入,并以速度v2通過最高點C時與管壁之間的彈力大小為0.3mg,且v1>v2,g=10m/s2.當A、B兩球落地時,落地點與下端管口之間的水平距離xB、xA之比可能為( 。
A.
xB
xA
=
7
2
B.
xB
xA
=
13
2
C.
xB
xA
=
7
4
D.
xB
xA
=
13
4

以A球為對象,設(shè)其到達最高點時的速度為vA,根據(jù)向心力公式有:
FA+mg=m
v2A
R

又FA=0.6mg
代入解得:vA=
1.6gR

以B球為對象,設(shè)其到達最高點時的速度為vB,有兩種情況:
若管壁對B球的彈力方向向上,根據(jù)向心力公式有
mg-FB=m
v2B
R

又FB=0.3mg
所以得:vB=
0.7gR

兩球脫離軌道的最高點后均做平拋運動,高度相等,運動時間相等,由x=v0t可得:
兩球的水平位移之比為:
xB
xA
=
vB
vA
=
7
4
;
若管壁對B球的彈力方向向下,根據(jù)向心力公式有
mg+FB=m
v2B
R

得:vB=
1.3gR

同理可得:
xB
xA
=
13
4

故選:CD.
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