Question

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

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

Answer 1

分析 單擺運動過程中，只有重力做功，機械能守恒，是變速圓周運動；圓錐擺的運動是勻速圓周運動．

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

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