Question

如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半 径为r，则下列说法正确的是（　　）

• A．小球通过最高点时的最小速度vmin=

  g(R+r)

• B．小球通过最高点时的最小速度0＜v_min＜

  g(R+r)

• C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
• D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

Answer 1

分析：小球在竖直光滑圆形管道内做圆周运动，在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，从而可以确定在最高点的最小速度．小球做圆周运动是，沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力．

解答：解：A、在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0．故AB错误．
C、小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力．故C正确．
D、小球在水平线ab以上管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，可能外侧壁对小球有作用力，也可能内侧壁对小球有作用力．故D错误．
故选C．

点评：解决本题的关键知道小球在竖直光滑圆形管道中运动，在最高点的最小速度为0，以及知道小球在竖直面内做圆周运动的向心力由沿半径方向上的合力提供．