Question

A圖是：質量為m的小球，在豎直平面內繞O點做半徑為R的圓周運動（OA為細繩）。B圖是：質量為m的小球，在豎直平面內繞O點做半徑為R的圓周運動（OB為輕質桿）。C圖是：質量為m的小球，在半徑為R的豎直光滑圓軌道內側做圓周運動。D圖是：質量為m的小球在豎直放置的半徑為R的光滑圓形管道內做圓周運動。則下列說法正確的是：[     ]

A．四個圖中，小球通過最高點的最小速度都是

B．四個圖中，小球通過最高點的最小速度都是0

C．在D圖中，小球在水平線ab以下管道中運動時，外側管壁對小球一定有作用力

D．在D圖中，小球在水平線ab以上管道中運動時，內側管壁對小球一定有作用力

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

試題分析：AC圖中當重力完全充當向心力時，小球的速度最小，即，所以小球通過最高點的速度最小為，BD圖中由于桿或者內軌的支持，所以通過最高點的速度為零，故AB錯誤，在D圖中，小球在水平線ab以下管道中運動時，在D圖中，小球的向心力來源為外軌的支持力和重力沿半徑方向的分力充當，故外軌對小球一定有作用力，C正確，小球在水平線ab以上管道中運動時，如果在最高點的速度，小球有做離心運動的趨勢，所以外軌對小球有作用力，當時，小球有做近心運動的趨勢，故內軌對小球有作用力，故D錯誤

故選C

考點：考查了圓周運動實例分析

點評：用小繩拉小球在豎直平面內做圓周運動，和有桿拉小球在豎直平面內做圓周運動兩種情況下小球通過最高點的臨界速度是不相同的，