Question

14．如圖所示，豎直平面內(nèi)一個光滑圓管道內(nèi)有一個小球，現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示軌道的最低點和最高點，則關(guān)于球?qū)�管道的作用力的說法正確的是（　�。�

• A． a處小球可能對管道內(nèi)側(cè)壁產(chǎn)生壓力
• B． a處小球一定對管道外側(cè)壁產(chǎn)生壓力
• C． b處小球一定對管道內(nèi)側(cè)壁產(chǎn)生壓力
• D． b處小球一定對管道外側(cè)壁產(chǎn)生壓力

Answer 1

分析 小球做勻速勻速圓周運動，在最高點速度可以為零，在最高點和最低點重力和彈力的合力提供向心力，指向圓心，可以判斷管壁的彈力的方向．

解答 解：A、球經(jīng)過最低點時，受重力和管壁的彈力，如圖

由于合力提供向心力，即合力向上，故管壁的作用力只能為向上的力，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球一定對管道外側(cè)壁產(chǎn)生壓力；故A錯誤，B正確；
C、小球做圓周運動，合力提供向心力；在最高點受重力和管壁的彈力，假設(shè)彈力向下，如圖

根據(jù)牛頓第二定律得到，F(xiàn)₁+mg=m$\frac{{v}^{2}}{r}$；
當(dāng)F₁＜0，為向上的彈力；
當(dāng)F₁＞0，為向下的彈力；
當(dāng)F₁=0，無彈力；
根據(jù)牛頓第三定律可知，小球可能對管道內(nèi)側(cè)壁產(chǎn)生壓力，也可能管道外側(cè)壁產(chǎn)生壓力，也可能沒有彈力．故CD錯誤．
故選：B．

點評 該題考查豎直平面內(nèi)的圓周運動的向心力的來源，要注意管內(nèi)的小球的速度與桿、繩子的區(qū)別，管內(nèi)的情況與桿相似，可以是支持力，可以是拉力，而繩子只能為拉力．