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如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学...

如图所示,质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )
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A.该盒子做圆周运动的向心力大小一定在不断变化
B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πmanfen5.com 满分网
C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小一定等于mg
D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小一定等于2mg
小球在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,说明此时恰好只有小球的重力作为向心力,由此可以求得小球的运动周期,在最低点时对物体受力分析,利用向心力的公式可以求得盒子与小球之间的作用力大小. 【解析】 A、由于物体做匀速圆周运动,所以向心力的大小始终是不变的,所以A错误. B、在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,说明此时恰好只有小球的重力作为向心力,由mg=mR得,周期T=2π,所以B正确. C、盒子在最低点时受重力和支持力的作用,由F-mg=mR,和mg=mR可得,F=2mg,所以C错误. D、由C得分析可知,选项D正确. 故选:B、D.
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考点分析:
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B.地面对M的支持力为(M+m)g
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D.物体m对M的作用力的大小为mg
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