Question

如圖所示是某公園設(shè)計(jì)的一種驚險(xiǎn)刺激的娛樂設(shè)施．管道除D點(diǎn)右側(cè)水平部分粗糙外，其余部分均光滑．若挑戰(zhàn)者自斜管上足夠高的位置滑下，將無能量損失的連續(xù)滑入第一個(gè)、第二個(gè)圓管形管道A、B內(nèi)部（圓管A比圓管B高）．某次一挑戰(zhàn)者自斜管上某處滑下，經(jīng)過第一個(gè)圓管形管道A內(nèi)部最高位置時(shí)，對管壁恰好無壓力．則這名挑戰(zhàn)者（　�。�

A．經(jīng)過管道A最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于經(jīng)過管道B最低點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能

B．經(jīng)過管道A最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于經(jīng)過管道B最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能

C．經(jīng)過管道B最高點(diǎn)時(shí)對管外側(cè)壁有壓力

D．不能經(jīng)過管道B的最高點(diǎn)

Answer 1

分析：管道除D點(diǎn)右側(cè)水平部分粗糙外，其余部分均光滑，則挑戰(zhàn)者在AB管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，所以經(jīng)過A最高點(diǎn)的動(dòng)能小于B中最高點(diǎn)的動(dòng)能，再結(jié)合向心力公式即可求解．

解答：解：管道除D點(diǎn)右側(cè)水平部分粗糙外，其余部分均光滑，則挑戰(zhàn)者在AB管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，所以經(jīng)過管道A最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能等于經(jīng)過管道B最低點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；
B、A最高點(diǎn)時(shí)的勢能大于管道B最低點(diǎn)時(shí)的勢能，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，經(jīng)過管道A最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于于經(jīng)過管道B最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，故B錯(cuò)誤；
C、經(jīng)過第一個(gè)圓管形管道A內(nèi)部最高位置時(shí)，對管壁恰好無壓力，則v=

gR

，所以當(dāng)人到達(dá)管道B最高點(diǎn)時(shí)的速度一定大于

gR

，而當(dāng)人在管道B最高點(diǎn)速度等于

gr

時(shí)，人對管道的壓力為零，而根據(jù)題意可知，

gR

＞

gr

，所以經(jīng)過管道B最高點(diǎn)時(shí)對管外側(cè)壁有壓力，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選C

點(diǎn)評：本題主要考查了機(jī)械能守恒定律及圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的直接應(yīng)用，難度適中．