Question

【題目】應用物理知識分析生活中的常見現象，可以使物理學習更加有趣和深入.如圖，例如你用手掌平托一蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內以速率v按順時針方向做半徑為R的勻速圓周運動.假設t＝0時刻蘋果在最低點a且重力勢能為零，關于蘋果從最低點a運動到最高點c的過程，下列說法正確的是(　　)

A. 蘋果在最高點c受到手的支持力為mg＋m

B. 蘋果的重力勢能隨時間的變化關系為Ep＝mgR[1－cos (t)]

C. 蘋果在運動過程中機械能守恒

D. 蘋果在運動過程中的加速度大小不變

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A、在最高點，蘋果受到手的作用力，方向向上，受到重力，方向向下，故根據牛頓第二定律可得，解得，A錯誤；

B、設上升過程中半徑與豎直方向的夾角為θ，根據弧長公式l＝Rθ可得vt＝Rθ，即，從a到c過程中蘋果的高度為，所以重力勢能變化關系式為，B正確；

C、手的支持力對蘋果做功，蘋果的機械能不守恒，C錯誤；

D、蘋果做勻速圓周運動，加速度大小恒定不變，時刻指向圓心，D正確.

故選BD.