问题
多选题
如图所示,可视为质点、质量为m的小球,在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是( )
A.小球通过最高点的最小速度为gR
B.小球通过最高点的最小速度为0
C.如果小球在最高点时的速度大小为2
,则此时小球给管道壁有坚直向下作用力gR
D.如果小球在最低点时的速度大小为5gR,则此时小球给管道间的压力大小为6mg
答案
A、B、圆形管道内能支撑小球,小球能够通过最高点时的最小速度为0,故A错误,B正确;
C、设管道对小球的弹力大小为F,方向竖直向下.由牛顿第二定律得
mg+F=m
,v=2v2 R
,代入解得F=3mg>0,方向竖直向下.gR
根据牛顿第三定律得知:小球对管道的弹力方向竖直向上,即小球对管道的外壁有作用力.
故C错误;
D、重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:N-mg=m
,v2 R
解得:N=mg+m
=mg+mv2 r
=6mg;5gR R
根据牛顿第三定律,球对管道的压力大小为6mg;
故D正确;
故选BD.