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“六十甲子”是古人发明用来计时的方法,也是一种表示自然界五行之气循环流转的直观表示法.某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型.两个“0
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“六十甲子”是古人发明用来计时的方法,也是一种表示自然界五行之气循环流转的直观表示法.某学校物理兴趣小组用空心透明粗糙塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型.两个“0”字型圆的半径均为R.让一质量为m、直径略小于管径的小球从入口A处无初速度放入,B、C、D是轨道上的三点,E为出口,其高度低于入口A.已知BC是“0”字型的一条竖直方向的直径,D点是左侧“0”字型上的一点,与圆心等高,A比C高R,当地的重力加速度为g,则小球在整个运动过程中,下列说法正确的是( )
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答案和解析
A选项,由于光滑小球则从A到D过程中机械能守恒,由守恒定律可得:2mgR=
小球在D点受力分析:小球受到管道的支持力 F=
由(1)(2)联式可得:F=4mg 则小球对塑料管的左侧压力为4mg 故正确; B选项,若小球光滑,则A到E过程中机械能守恒,由守恒定律可得:mgh AE =
所以小球能从E点射出.故正确; C选项,若小球光滑则小球到达C点的速度由机械能守恒定律求出:mgh AC =
小球在C点受力分析与运动分析得: 4mg+F=
可得小球受到管道向下的弹力F=mg 但本选项是不光滑的,则小球的受到的力要小于mg.即使当小球到达C点速度变小,也不会等于0. 所以小球能通过C点时此处塑料管对小球的作用力小于mg 故正确; D选项,若小球不光滑,在下滑过程中受到阻力,虽重力做正功但阻力做负功.做的总功可能为0 所以小球能停在B点故不正确; 故选ABC |
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