Question

18．理想繩球系統(tǒng)，有兩種常見運(yùn)動方式．方式一：豎直面內(nèi)的擺動（圖甲），以下簡稱為單擺運(yùn)動；方式二：水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動（圖乙），以下簡稱為圓錐擺運(yùn)動，則兩種運(yùn)動方式有（　　）

• A． 小球做單擺運(yùn)動時(shí)，速度發(fā)生改變；小球做圓錐擺運(yùn)動時(shí)速度不發(fā)生改變
• B． 小球做單擺運(yùn)動時(shí)，向心力大小不斷改變；小球做圓錐擺運(yùn)動時(shí)向心力大小也不斷改變
• C． 小球做單擺運(yùn)動時(shí)，機(jī)械能守恒；小球做圓錐擺運(yùn)動時(shí)機(jī)械能也守恒
• D． 小球做圓錐擺運(yùn)動時(shí)，不會出現(xiàn)向心力為零的時(shí)刻；小球做單擺運(yùn)動時(shí)，也不會出現(xiàn)向心力為零的時(shí)刻

Answer 1

分析 單擺運(yùn)動過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，是變速圓周運(yùn)動；圓錐擺的運(yùn)動是勻速圓周運(yùn)動．

解答 解：A、小球做單擺運(yùn)動時(shí)，是變速圓周運(yùn)動，大小改變；小球做圓錐擺運(yùn)動時(shí)，是勻速圓周運(yùn)動，速度大小不變，但速度方向改變；故A錯誤；
B、小球做單擺運(yùn)動時(shí)，速度大小改變，根據(jù)F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，向心力的大小改變；小球做圓錐擺運(yùn)動時(shí)，速度大小不變，根據(jù)F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，向心力的大小不變，故B錯誤；
C、小球做單擺運(yùn)動時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒；小球做圓錐擺運(yùn)動，是勻速圓周運(yùn)動，動能和重力勢能都不變，故機(jī)械能也是守恒的，故C正確；
D、小球做圓錐擺運(yùn)動時(shí)，速度不為零，故根據(jù)F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，向心力的大小不可能為零；但做單擺運(yùn)動時(shí)，在最高點(diǎn)速度為零，根據(jù)F=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，在最高點(diǎn)向心力為零；故D錯誤；
故選：C

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是建立勻速圓周運(yùn)動和變速圓周運(yùn)動的模型，然后結(jié)合向心力公式、機(jī)械能守恒定律的條件進(jìn)行分析，基礎(chǔ)題目．