Question

A图是：质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OA为细绳）。B图是：质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OB为轻质杆）。C图是：质量为m的小球，在半径为R的竖直光滑圆轨道内侧做圆周运动。D图是：质量为m的小球在竖直放置的半径为R的光滑圆形管道内做圆周运动。则下列说法正确的是：[     ]

A．四个图中，小球通过最高点的最小速度都是

B．四个图中，小球通过最高点的最小速度都是0

C．在D图中，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．在D图中，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

C

试题分析：AC图中当重力完全充当向心力时，小球的速度最小，即，所以小球通过最高点的速度最小为，BD图中由于杆或者内轨的支持，所以通过最高点的速度为零，故AB错误，在D图中，小球在水平线ab以下管道中运动时，在D图中，小球的向心力来源为外轨的支持力和重力沿半径方向的分力充当，故外轨对小球一定有作用力，C正确，小球在水平线ab以上管道中运动时，如果在最高点的速度，小球有做离心运动的趋势，所以外轨对小球有作用力，当时，小球有做近心运动的趋势，故内轨对小球有作用力，故D错误
故选C
点评：用小绳拉小球在竖直平面内做圆周运动，和有杆拉小球在竖直平面内做圆周运动两种情况下小球通过最高点的临界速度是不相同的，