Question

7．在稳定轨道上的空间站中，物体处于完全失重状态．空间站中有如图所示的装置，半径分别为r和R（R＞r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（　　）

• A． 小球在CD间做匀速运动
• B． 小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
• C． 如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点
• D． 小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

Answer 1

分析 该装置处于稳定运行的空间站中，处于完全失重状态，所以小球对水平轨道的压力为0．在圆轨道中运动，靠轨道的压力提供向心力．小球在完全失重情况下运动，在圆轨道和直轨道上速度的大小都不变．

解答 解：A、小球处于完全失重状态，对直轨道无压力，不受摩擦力，做匀速直线运动．故A正确．
B、小球处于完全失重状态，在圆轨道中做匀速圆周运动，则小球通过两轨道的最高点速度大小相等，故B错误；
C、小球处于完全失重状态，在圆轨道中做匀速圆周运动，只要有速度，就能通过圆轨道．故C错误．
D、在圆轨道中做匀速圆周运动，靠轨道的压力提供向心力，即N=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，半径小，则对轨道的压力大．故D正确．
故选：AD

点评 解决本题的关键知道小球处于完全失重状态，在直轨道上不受摩擦力，做匀速直线运动，在圆轨道上做匀速圆周运动．