Question

【题目】如图，光滑小球置于正方体盒子中，盒子的边长略大于小球的直径。此盒子在机械装置（未画出）带动下在竖直平面内做匀速圆周运动。图中所示a位置为竖直方向上的最高点，b位置与圆心O的连线与Oa垂直。关于小球与盒子内壁的相互作用情况，下列说法正确的是

A．盒子运动到a点时，盒子上壁与小球之间一定没有作用力

B．盒子运动到b点时，盒子右壁与小球之间一定没有作用力

C．盒子运动到a点时，盒子左壁和右壁与小球间的作用力大小一定不等

D．盒子运动到b点时，盒子上壁和下壁与小球间的作用力大小一定不等

Answer 1

【答案】D

【解析】

试题分析：当盒子的运动速度过大，故盒子运动到a点时，小球就会有向外冲出的趋势，所以盒子上壁会对小球有个向下的作用力，选项A错误；盒子运动到b点时，小球也会有一个向外冲出的趋势，故盒子右壁会对小球有向左的作用力，选项B错误；由于盒子做匀速圆周运动，盒子运动到a点时，由于小球受到的力都是沿竖直方向，指向圆心，故盒子左壁和右壁与小球间的作用力大小一定相等，如果不相等，则合力就为指向圆心了，小球就不做匀速圆周运动了，故选项C错误；盒子运动到b点时，小球受竖直向下的重力，要使它受到指向圆心的合力，故盒子上壁和下壁对小球间的作用力大小一定不等，选项D正确。