问题
多选题
如图,在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道,轨道的半径都是R.轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x.一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道,经过最低点B时的速度为v.小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为△F(△F>0).不计空气阻力.则( )
A.m、x一定时,R越大,△F一定越大
B.m、x、R一定时,v越大,△F一定越大
C.m、R一定时,x越大,△F一定越大
D.m、R、x一定时,△F与v的大小无关
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答案
在最低点B,有NB-mg=m
,则NB=mg+mv2 R
.v2 R
根据机械能守恒定律得,
mv2=1 2
mv′2+mg(x+2R)1 2
在最高点A有:mg+NA=m
,解得NA=mv′2 R
-mgv′2 R
所以NB-NA=2mg+
=6mg+mv2-mv′2 R
.2mgx R
A、m、x一定时,R越大,△F一定越小.故A错误.
B、m、x、R一定时,v越大,△F不变.故B错误.
C、m、R一定时,x越大,△F一定越大.故C正确.
D、m、R、x一定时,△F与v的大小无关.故D正确.
故选CD.