Question

7．许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子就做圆周运动．不管演员怎样抡，水都不从杯里洒出．甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出来．演员的精采表演，每每博得观众的热烈掌声，如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”．假设杯子在竖直面内做匀速圆周运动，则下列关于其中的一只杯子说法正确的是（　　）

• A． 受平衡力作用
• B． 重力势能保持不变
• C． 机械能在不断改变
• D． 运动状态保持不变

Answer 1

分析 解答此题应掌握以下知识点：
（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大．
（3）机械能等于动能与势能的和．
（4）物体运动状态的改变包括：速度大小的变化和方向的变化．物体在平衡力作用下，物体的运动状态是不会改变的．

解答 解：
AD、杯子在竖直面内做匀速圆周运动，虽然速度大小不变，但运动方向不断改变，所以杯子的运动状态不断改变，则杯子受到的力是非平衡力；故AD错误．
B、杯子在竖直面内做匀速圆周运动，杯子的高度不断改变，所以杯子的重力势能在不断改变；故B错误．
C、因杯子的速度不变，质量不变，所以动能不变；而杯子的重力势能在不断改变，且机械能等于动能与势能的总和，所以机械能不断改变；故C正确．
故选C．

点评 解决此题要知道影响动能和重力势能的因素，会判断物体的运动状态是否改变，以及物体在平衡力作用下的运动状态．