使边缘为抛物线 $x^2=2 p y$($p>0$)图象的框架的对称轴竖直,从抛物线顶点正上方放入一个半径为 $1$ 的圆形纸板,使其只竖直下落至稳定状态,则下列说法正确的是[[nn]]

A.若圆形纸板与框架只有一个接触点,则 $p$ 的取值范围为 $\left[\dfrac 1 2,+\infty\right)$
B.若圆形纸板与框架只有一个接触点,则 $p$ 的取值范围为 $[1,+\infty)$
C.存在 $p\in\left(0,\dfrac 1 2\right]$,使得圆形纸板边缘过抛物线的焦点
D.存在 $p\in\left(\dfrac 1 2,1\right]$,使得圆形纸板边缘过抛物线的焦点
答案 BC.
解析 联立抛物线方程与圆 $x^2+(y-t)^2=1$($t\geqslant 1$),有\[y^2+2(p-t)y+t^2-1=0,\]其判别式 $\Delta=1+p^2-2pt$.
情形一 当 $0<p<1$ 时,圆形纸板与抛物线切于关于 $y$ 轴对称的两点,稳定状态下 $t=\dfrac{1+p^2}{2p}$,圆形纸板最低点纵坐标为 $\dfrac1{2p}-1+\dfrac p2$,因此当 $p=\dfrac 12$ 时,圆形纸板边缘可以过抛物线焦点 $F\left(0,\dfrac p2\right)$,选项 $\boxed{C}$ 正确,选项 $\boxed{D}$ 错误;;
情形二 当 $p\geqslant 1$ 时,圆形纸板与抛物线切于原点,稳定状态下 $t=1$,选项 $\boxed{A}$ 错误,选项 $\boxed{B}$ 正确. 综上所述,正确的选项为 $\boxed{B}$ $\boxed{C}$.
