Question

【题目】如图所示，竖直环半径为，固定在木板上，木板放在水平地面上，左、右两侧各有一光滑挡板固定在地上，、不能左右运动，在环的最低点有一小球，、、的质量均为。现给小球一水平向右的瞬时速度，小球会在环内侧做圆周运动。为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起（不计小球与环的摩擦阻力），则瞬时速度必须满足（　　）

A.最小值为B.最大值为C.最小值为D.最大值为

Answer 1

【答案】CD

【解析】

AC．要保证小球能通过环的最高点，在最高点最小速度满足

从最低点到最高点由机械能守恒定律得

可得小球在最低点瞬时速度的最小值为，故A错误，C正确；

BD．为了使环不会在竖直方向上跳起，则在最高点球有最大速度时，对环的压力为，由牛顿第二定律可得

从最低点到最高点由机械能守恒定律得

可得小球在最低点瞬时速度的最大值为，故B错误，D正确。

故选CD。