题目内容
如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则 ![]()
| A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2π |
| B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2π |
| C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg |
| D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg |
B
解析试题分析: 在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,说明此时恰好只有小球的重力作为向心力,由
得,周期
,所以A错误,而B正确.盒子在最低点时受重力和支持力的作用,由
,和
可得,
,所以C、D均错误.
故选:B.
考点:牛顿第二定律在圆周运动中的应用.
点评:物体做匀速圆周运动,小球在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,说明此时恰好只有小球的重力作为向心力,这是解决这道题的关键,再根据最高点和最低点时受力的不同,根据向心力的公式列方程求解即可.
练习册系列答案
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