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如图所示,一个小球沿竖直放置的光滑圆环形轨道做圆周运动,圆环的半径为R,关于小球的运动情况,下列说法中正确的是(  )
分析:小球在内轨道中做变速圆周运动,线速度的大小和方向时刻改变,线速度总是在圆周切线方向上,因为具有切线加速度和向心加速度,所以合加速度的方向不一定直线圆心.根据牛顿第二定律求出小球通过最高点的最小速度,并判断在最低点的压力与重力的关系.
解答:解:A、小球在竖直的光滑圆形轨道内壁做圆周运动,线速度方向总是沿圆周切线方向.故A正确.
B、匀速圆周运动的加速度指向圆心,但变速圆周运动的加速度不总是指向圆心的,只有最高点和最低点的加速度才指向圆心.故B错误.
C、小球恰好到达最高点时,在最高点的线速度最小,此时由重力提供向心力,则有:mg=m
v2
R
,解得最小速度v=
gR
.故C正确.
D、小球通过轨道最低点时受到重力和轨道的支持力,加速度方向竖直向上,合力竖直向上,处于超重状态,则支持力大于重力,小球对轨道最低点的压力大小一定大于重力.故D正确.
故选ACD.
点评:本题可以将变速圆周运动与匀速圆周运动进行对比理解,匀速圆周运动不变的物理量有角速度、周期、频率、动能,线速度大小、加速度大小.但线速度、加速度是变化的.
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