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，下列说法中正确的是（　　）

• A、小球通过最高点的最小速度为0
• B、小球通过最高点时受到的弹力一定竖直向上
• C、小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
• D、小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力

Answer 1

分析：小球在竖直圆管道中做圆周运动，在最高点的最小速度为零，根据速度的大小，结合牛顿第二定律可以确定小球在最高点的所受的弹力方向，通过径向的合力通过向心力确定管壁的作用力．

解答：解：A、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A正确．
B、当小球在最高点速度为

gR

时，管道的弹力为零，若v＞

gR

，弹力的方向竖直向下，若v＜

gR

，弹力的方向向上．故B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以上管道中运动时，当速度非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力．当速度比较小时，内侧管壁有作用力．故D错误．
故选：AC．

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．