题目
7.∠-|||-R 一根轻弹簧,上端固定,下端悬挂一质量为m的小球,此小球以速率V沿半径为R的圆作匀速圆周运动,如图所示.忽略空气阻力,则小球受到的力是( ) A. 重力和向心力 B. 重力、弹力和向心力 C. 重力和弹力 D. 弹力和向心力
7.
一根轻弹簧,上端固定,下端悬挂一质量为m的小球,此小球以速率V沿半径为R的圆作匀速圆周运动,如图所示.忽略空气阻力,则小球受到的力是( )
一根轻弹簧,上端固定,下端悬挂一质量为m的小球,此小球以速率V沿半径为R的圆作匀速圆周运动,如图所示.忽略空气阻力,则小球受到的力是( )| A. | 重力和向心力 | B. | 重力、弹力和向心力 | ||
| C. | 重力和弹力 | D. | 弹力和向心力 |
题目解答
答案
C. 重力和弹力
解析
考查要点:本题主要考查对匀速圆周运动受力分析的理解,特别是如何识别实际存在的力与效果力(向心力)的区别。
解题核心思路:
- 明确实际受力:小球受重力和弹簧的弹力,这两个力是实际存在的。
- 向心力的来源:匀速圆周运动的向心力由实际受力的合力提供,而非单独存在。
- 排除干扰选项:注意向心力是效果力,不能作为实际受力列出。
破题关键点:
- 弹簧弹力的方向:由于小球在水平面内运动,弹簧会被拉长,弹力方向与竖直方向夹角不为零。
- 力的矢量合成:重力和弹力的合力水平指向圆心,作为向心力。
小球在水平面内做匀速圆周运动,其受力分析如下:
-
实际受力:
- 重力:竖直向下,大小为$mg$。
- 弹力:由弹簧提供,方向沿弹簧指向固定端(因小球运动导致弹簧倾斜)。
-
向心力的来源:
- 小球的向心力由重力和弹力的合力提供,方向水平指向圆心。
- 弹力的竖直分量与重力平衡,水平分量提供向心力。
-
选项分析:
- A、B、D均错误地将向心力视为实际受力。
- C正确,仅包含实际存在的重力和弹力。