Question

如圖4-4所示的雜技演員在表演“水流星”的節目時，盛水的杯子經過最高點杯口向下時水也灑不出來.對于杯子經過最高點時水的受力情況，下面說法正確的是（    ）

圖4-4

A.水處于失重狀態，不受重力的作用

B.水受平衡力的作用，合力為零

C.由于水做圓周運動，因此必然受到重力和向心力的作用

D.杯底對水的作用力可能為零

Answer 1

解析：當盛水的杯子經過最高點時，以水為研究對象，水的向心加速度向下，指向圓心，故水處于失重狀態，但此時仍然受到地球對它的吸引力，即仍受重力作用，所以A選項錯誤.當杯子在最高點時，對水進行受力分析，受到豎直向下的重力，可能還有杯子底對它的壓力，這兩個力的合力提供向心力，合力不等于零，所以B選項錯誤.水做圓周運動時，并不受向心力作用，因為向心力是按效果命名的，當物體做圓周運動時，向心力是某個力或幾個力的合力來充當的，所以C選項錯誤.當水到最高點時可能水杯底對它的壓力為零，此時僅由水的重力提供向心力，即mg=m，這也是水在最高點時恰好不灑下來的臨界情況，故本題答案選D.

答案：D