Question

【題目】如圖所示，一內壁光滑、質量為m、半徑為r的環形細圓管，用硬桿豎直固定在天花板上．有一質量為m的水球（可看作質點）在圓管中運動．水球以速率V0經過圓管最低點時，桿對圓管的作用力大小為（ ）

A.m
B.mg+m
C.2mg+m
D.2mg﹣m

Answer 1

【答案】C
【解析】解：以球為研究對象，根據牛頓第二定律得，N﹣mg=m ，解得N=mg+m

由牛頓第三定律知：球對圓環的作用力大小 N′=N=mg+m ，方向向下．

再以圓環為研究對象，由平衡條件可得：桿對圓管的作用力大小 F=mg+N′=2mg+m ．

故選：C．

【考點精析】關于本題考查的向心力，需要了解向心力總是指向圓心，產生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大小；向心力是根據力的效果命名的.在分析做圓周運動的質點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力才能得出正確答案．