Question

8．如图，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是（　　）

• A． 小球通过管道最高点时，小球对管道的作用力一定向下
• B． 小球通过管道最高点时，小球对管道的作用力可能为零
• C． 小球通过管道最低点时，小球对管道的作用力可能为零
• D． 小球通过管道最低点时，小球对管道的作用力一定向下

Answer 1

分析 小球沿管道做圆周运动，需要向心力．根据牛顿第二定律分析小球通过管道最低点时，管道对小球的作用力方向，再由牛顿第三定律分析小球对管道的作用力方向．

解答 解：AB、在最高点，当速度v=$\sqrt{gR}$，管道对小球的作用力为零，小球靠重力提供向心力，若$v＞\sqrt{gR}$，管道对小球的作用力方向向下，则小球对管道的作用力方向向上，若$v＜\sqrt{gR}$，管道对小球的作用力方向向上，则小球对管道的作用力方向向下，故A错误，B正确．
CD、在最低点，合力方向向上，小球靠弹力和重力提供向心力，可知管道对小球的作用力方向一定向上，大小不为零，则小球对管道的作用力一定向下，故C错误，D正确．
故选：BD．

点评 本题运用牛顿第二定律分析管道对小球的作用力方向，与轻杆模型类似．小球经过最高点时，管道对小球的作用力方向、大小与小球的速度有关．