Question

6．如图所示，内壁光滑的大圆管，用一细轻杆固定在竖直平面内；在管内有一小球（可视为质点）做圆周运动．下列说法正确的是（　　）

• A． 小球通过最低点时，小球对圆管的压力向下
• B． 小球通过最高点时，小球对圆管可能无压力
• C． 细杆对圆管的作用力一定大于圆管的重力大小
• D． 细杆对圆管的作用力可能会大于圆管和小球的总重力大小

Answer 1

分析 小球通过圆管最高点的临界速度为零，根据牛顿第二定律，抓住指向圆心的合力提供向心力，分析作用力的大小和方向．将圆管和小球作为一个整体，分析细杆对圆管的作用力．

解答 解：A、小球通过最低点时，小球受到重力、圆管向上的支持力，合力指向圆心，根据牛顿第三定律，小球对圆管的压力向下，故A正确；
B、当小球通过最高点时速度为$\sqrt{gR}$，圆管对小球的弹力为零，小球对圆管无压力，故B正确；
CD、对圆管和球组成的整体为研究对象，当小球的向心加速度向上时，细杆对圆管的作用力会大于圆管和小球的总重力大小；当小球的向心加速度向下时，细杆对圆管的作用力小于圆管和小球的总重力大小，故C错误，D正确；
故选：ABD

点评 本题中圆管模型与轻杆模型相似，抓住两个临界条件：一是小球恰好到达最高点时，速度为零；二是小球经过最高点与管道恰好无作用力时速度为$\sqrt{gR}$．