Question

20．如圖所示為一內壁光滑的豎直圓筒，一物塊用細繩系著，繩的另一端系于圓筒上表面圓心，且物塊貼著圓筒內表面隨圓筒一起繞中心軸做勻圓周運動，則（　　）

• A． 繩的張力可能為零
• B． 圓筒對物塊的彈力不可能為零
• C． 隨著轉動的角速度增大，繩的張力保持不變
• D． 隨著轉動的角速度增大，繩的張力一定增大

Answer 1

分析 物塊在水平面內做勻速圓周運動，豎直方向上的合力為零，結合豎直方向平衡分析拉力的變化，水平方向上的合力提供圓周運動的向心力，根據牛頓第二定律分析判斷．

解答 解：A、物塊貼著圓筒內表面隨圓筒一起繞中心軸做勻速圓周運動，豎直方向上的合力為零，則繩子拉力在豎直方向上的分力等于物塊的重力，可知繩子的拉力不為零，故A錯誤．
B、當拉力在水平方向上的分力等于向心力，圓筒對物塊的彈力為零，故B錯誤．
C、由于豎直方向上平衡，根據mg=Fcosθ知，角速度增大，繩子與豎直方向的夾角不變，則拉力不變，故C正確，D錯誤．
故選：C．

點評 解決本題的關鍵知道物塊做圓周運動向心力的來源，知道物塊豎直方向上的合力為零，水平方向上的合力提供向心力．