Question

1．如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的邊長(zhǎng)略大于球的直徑．某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（　　）

• A． 在最高點(diǎn)小球的速度水平，小球既不超重也不失重
• B． 小球經(jīng)過(guò)與圓心等高的位置時(shí)，加速度水平，小球既不超重也不失重
• C． 盒子在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)小球彈力一定向上
• D． 盒子在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)小球彈力一定向下

Answer 1

分析 小球在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間的作用力的方向可以向上，也可以向下，根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度分析即可；在與圓心等高的位置時(shí)和最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律分析盒子與小球之間的作用力．

解答 解：A、在最高點(diǎn)小球的速度水平，但小球的向心加速度的方向向下，所以處于失重狀態(tài)．故A錯(cuò)誤；
B、小球經(jīng)過(guò)與圓心等高的位置時(shí)，加速度水平，由于沒(méi)有豎直方向的加速度，所以小球既不超重也不失重．故B正確；
C、在最低點(diǎn)，選擇向上為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有：N-mg=$\frac{m{v}^{2}}{r}$，解得N＞mg且方向向上．故C正確；
D、在最高點(diǎn)，選擇向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有：mg+N=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{r}$，可知，由于沒(méi)有明確$\frac{m{v}_{0}^{2}}{r}$與mg之間的關(guān)系，所以N的方向可能向上，有可能向下．故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 該題考查豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，解決本題的關(guān)鍵知道小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．