Question

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

Answer

 ABD

【解析】

试题分析：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。

考点：本题考查物体的平衡、弹性势能、动能定理和圆周运动的相关计算，综合性较强，意在考查学生的理解能力。