Question

【题目】如图所示，质量为m的小球置于内部光滑的正方体盒子中，盒子的边长略大于球的直径。盒子在竖直平面内做半径为R、周期为的匀速圆周运动，重力加速度大小为g，则

A. 盒子运动到最高点时，小球对盒子底部压力为mg

B. 盒子运动到最低点时，小球对盒子底部压力为2mg

C. 盒子运动到最低点时，小球对盒子底部压力为6mg

D. 盒子从最低点向最高点运动的过程中，球处于超重状态

Answer 1

【答案】B

【解析】

A项：设盒子运动到最高点时，小球受到盒子顶部的压力，则：，解得：F=0，根据牛顿第三定律，盒子运动到最高点时，小球对盒子底部压力为0．故A错误；

B、C项：盒子运动到最低点时，小球受到盒子底部支持力与重力的和提供向心力，则：，解得：根据牛顿第三定律，盒子运动到最低点时，小球对盒子底部压力为2mg。故B正确，C错误；

D项：由A的分析可知，在最高点小球只受到重力的作用，所以盒子从最低点向最高点运动的过程中，球接近最高点时处于失重状态。故D错误。