Question

一個(gè)小球在豎直放置的光滑圓環(huán)的內(nèi)槽里做圓周運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于小球加速度的方向，下列說法正確的是

1. A.
   一定指向圓心
2. B.
   一定不指向圓心
3. C.
   只在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)指向圓心
4. D.
   不能確定是否指向圓心

Answer 1

C
小球在圓環(huán)內(nèi)槽做圓周運(yùn)動(dòng)除了最高點(diǎn)和最低點(diǎn)外，重力沿圓周的切線方向均有分量，再加上向心加速度，它們的合加速度不是指向圓心．小球只有在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)，受到的重力和軌道彈力均在豎直方向，無切向分量，只有向心加速度，故選項(xiàng)C正確．
對(duì)小球在圓環(huán)上的不同位置進(jìn)行受力分析再利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律即可求解．
注意勻速圓周運(yùn)動(dòng)與變速圓周運(yùn)動(dòng)的區(qū)別，只有在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中物體所受合外力才總是指向圓心，只有向心加速度．在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，物體所受合外力一般不指向圓心，因此合加速度也不指向圓心，只有在某些特殊位置(如豎直平面內(nèi)圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn))合外力無切向分量，只有向心加速度，此時(shí)的合加速度才指向圓心．