粗糙水平面内有一个圆柱形杯子,其外表面粗糙内表面光滑.杯子内有一小球在杯底做匀速圆周运动,且杯子始终保持静止,则(  )

粗糙水平面内有一个圆柱形杯子,其外表面粗糙内表面光滑.杯子内有一小球在杯底做匀速圆周运动,且杯子始终保持静止,则(  )
A.小球在运动的过程中受4个力作用
B.杯子所受合力等于小球做圆周运动的向心力
C.杯子所受摩擦力与小球的向心力始终同向
D.杯子所受摩擦力与小球的向心力大小相等,方向相反
kitio 1年前 已收到1个回答 举报

scofield_czy 幼苗

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解题思路:小球做匀速圆周运动,合力提供向心力,杯子处于静止状态,合力为零.分别分析两个物体的受力情况,并确定出小球的向心力来源.

A、小球在杯底做匀速圆周运动受到重力、杯底的支持力和杯子侧面的弹力三个力作用.故A错误.
B、小球做匀速圆周运动所需要的向心力等于杯子侧面的弹力,杯子处于静止状态,合力为零.故B错误.
C、D对于杯子而言,根据平衡条件得知:小球对杯子的弹力与杯子所受的摩擦力大小相等、方向相反,根据牛顿第三定律得知:小球对杯子的弹力与杯子对小球的弹力方向相反,故知杯子所受摩擦力与小球的向心力始终大小相等、方向相同.故C正确,D错误.
故选C

点评:
本题考点: 向心力;力的合成与分解的运用;牛顿第二定律.

考点点评: 本题要根据两个物体的运动状态分析受力情况,抓住平衡条件和匀速圆周运动的合力提供向心力是关键.

1年前

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