Question

如图所示，一个竖直的光滑圆形管道固定在水平面上，管道内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．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力可能为零

B．小球通过管道最低点时，管道对地的压力可能为零

C．小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能为零

D．小球通过管道最高点时，管道对地的压力可能为零

Answer

CD

【解析】

试题分析：球通管道低点时，向心力向上，根据牛顿第二定律知球所受合力向上，则管道下壁对球必有竖直向上的支持力，球对管道下壁必有竖直向下的压力，故A错误；此时对管道受力分析，管道所受合力为零，球对它的压力和重力都竖直向下，则地面对管道竖直向上的支持力必不为零，故B错误；设管道半径R，球质量m，球通高点速度v，管道对球有向上的作用力N，根据牛顿第二定律：，当时，N=0，根据牛顿第三定律，即小球对管道的压力，故C正确；小球通过管道最高点时，设管道对球有向下的作用力N，根据牛顿第二定律：，管道上壁对球的压力，根据牛顿第三定律，球对管道的支持力，对管道受力分析有地面对管道的支持力，当时，，根据牛顿第三定律，管道对地的压力，故D确。

考点：圆周运动的规律，牛顿第三定律，