Question

【題目】如圖，光滑小球置于正方體盒子中，盒子的邊長略大于小球的直徑。此盒子在機械裝置（未畫出）帶動下在豎直平面內做勻速圓周運動。圖中所示a位置為豎直方向上的最高點，b位置與圓心O的連線與Oa垂直。關于小球與盒子內壁的相互作用情況，下列說法正確的是

A．盒子運動到a點時，盒子上壁與小球之間一定沒有作用力

B．盒子運動到b點時，盒子右壁與小球之間一定沒有作用力

C．盒子運動到a點時，盒子左壁和右壁與小球間的作用力大小一定不等

D．盒子運動到b點時，盒子上壁和下壁與小球間的作用力大小一定不等

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：當盒子的運動速度過大，故盒子運動到a點時，小球就會有向外沖出的趨勢，所以盒子上壁會對小球有個向下的作用力，選項A錯誤；盒子運動到b點時，小球也會有一個向外沖出的趨勢，故盒子右壁會對小球有向左的作用力，選項B錯誤；由于盒子做勻速圓周運動，盒子運動到a點時，由于小球受到的力都是沿豎直方向，指向圓心，故盒子左壁和右壁與小球間的作用力大小一定相等，如果不相等，則合力就為指向圓心了，小球就不做勻速圓周運動了，故選項C錯誤；盒子運動到b點時，小球受豎直向下的重力，要使它受到指向圓心的合力，故盒子上壁和下壁對小球間的作用力大小一定不等，選項D正確。