问题 选择题

如图所示,由光滑细管做成的半径R=10cm的半圆形轨道ABC(管道半径远小于轨道半径)竖直放置,A为最高点、C为最低点、B是半圆形轨道的中点且与圆心O处于同一高度。一质量m=200g的小球放在A处(在管内),小球的直径略小于管道的直径,小球与一原长L=10cm、劲度系数k=100N/m的轻弹簧相连接,弹簧的另一端固定在点点在直径AC连线上且=5cm。取g=10m/s2,下列说法正确的是:

A.若把小球缓慢的沿管道从A点移动到C点,过程中小球不能在B点以上的位置平衡

B.不论小球以何种方式沿管道从A点移动到C点,过程中弹簧做功值一定为0

C.若在A点给小球一个水平向右的速度v=1.5m/s,则小球在A点时对轨道的作用力为4N

D.若在A点给小球一个水平向右的速度v=2m/s,则小球到C点时对轨道的作用力为23N

答案

ABD

题目分析:小球在B点上方时,受重力、弹簧弹力、轨道弹力这三个力的合力不可能为零,所以小球不能平衡,故A正确;小球在A、C两点时,弹簧的形变量相同,弹性势能相同,所以从A到C弹力做功为零,故B正确;在A点,求出F=2.5N,所以C错误;从A到C由动能定理:,在C点:,可求FN=23N,所以D正确。

单项选择题
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