问题
选择题
如图所示是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施.管道除D点右侧水平部分粗糙外,其余部分均光滑.若挑战者自斜管上足够高的位置滑下,将无能量损失的连续滑入第一个、第二个圆管形管道A、B内部(圆管A比圆管B高).某次一挑战者自斜管上某处滑下,经过第一个圆管形管道A内部最高位置时,对管壁恰好无压力.则这名挑战者( )
A.经过管道A最高点时的机械能大于经过管道B最低点时的机械能
B.经过管道A最高点时的动能大于经过管道B最低点时的动能
C.经过管道B最高点时对管外侧壁有压力
D.不能经过管道B的最高点

答案
管道除D点右侧水平部分粗糙外,其余部分均光滑,则挑战者在AB管道中运动时,机械能守恒,所以经过管道A最高点时的机械能等于经过管道B最低点时的机械能,故A错误;
B、A最高点时的势能大于管道B最低点时的势能,根据机械能守恒定律可知,经过管道A最高点时的动能小于于经过管道B最低点时的动能,故B错误;
C、经过第一个圆管形管道A内部最高位置时,对管壁恰好无压力,则v=
,所以当人到达管道B最高点时的速度一定大于gR
,而当人在管道B最高点速度等于gR
时,人对管道的压力为零,而根据题意可知,gr
>gR
,所以经过管道B最高点时对管外侧壁有压力,故C正确,D错误.gr
故选C