4.[多选]如图所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根轻质细杆连接,两小球可绕过轻杆中心的水平轴无摩擦转动,现让轻杆处于水平方向放置,静止释放小球后,b球向下转动,a球向上转动,在转过90°的过程中,以下说法正确的是( )
A.b球的重力势能减少,动能减少
B.a球的重力势能增大,动能增大
C.a球和b球的机械能总和保持不变
D.a球和b球的机械能总和不断减小
5.[多选]如图所示,小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面,不计一切阻力。下列说法正确的是( )
A.小球落地点离O点的水平距离为2R
B.小球落地时的动能为
C.小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零
D.若将半圆弧轨道上部的圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度比P点高0.5R
二、非选择题
6.(2016·临汾高一检测)如图所示,光滑细圆管轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,C为半圆的最高点。有一质量为m,半径较管道略小的光滑的小球以水平初速度v0射入圆管。
(1)若要小球从C端出来,初速度v0应满足什么条件?
(2)在小球从C端出来瞬间,对管壁作用力有哪几种情况,初速度v0各应满足什么条件?