Question

如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A．小球通過(guò)管道最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)�管道的壓力向�?/label>

B．小球通過(guò)管道最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)�管道可能無(wú)壓力

C．小球通過(guò)管道最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)�管道的壓力可能向�?/label>

D．小球通過(guò)管道最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)�管道可能無(wú)壓力

Answer 1

分析：小球沿管道做圓周運(yùn)動(dòng)，需要向心力．根據(jù)牛頓第二定律分析小球通過(guò)管道最低點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)小球的作用力方向，再由牛頓第三定律分析小球?qū)�管道的作用力方向�?/div>

解答：解：
A、B小球小球通過(guò)管道最低點(diǎn)時(shí)，具有向上的向心加速度，根據(jù)牛頓第二定律得知，合力向上，則管道對(duì)小球的支持力向上，由牛頓第三定律得到，小球?qū)�管道的壓力向下．故A正確，B錯(cuò)誤．
C、D設(shè)管道的半徑為R，小球的質(zhì)量為m，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度大小為v，管道對(duì)小球有向上作用力，大小為N，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-N=m

v2

R

，當(dāng)v=

gR

時(shí)，N=0，說(shuō)明管道對(duì)小球無(wú)壓力；當(dāng)v＞

gR

時(shí)，N＜0，說(shuō)明管道對(duì)小球的作用力向下，則小球?qū)�管道的壓力向上．故CD正確．
故選ACD

點(diǎn)評(píng)：本題運(yùn)用牛頓第二定律分析管道對(duì)小球的作用力方向，與輕桿模型類似．小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)小球的作用力方向、大小與小球的速度有關(guān)．