（24-25高一上·浙江·期中）杂技表演水流星如图所示，一根绳系着盛水的杯子，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做变速圆周运动，已知轨迹半径为r = 0.4 m，水的质量200 g，杯子的质量50 g，绳子质量不计，重力加速度g = 10 m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．杯子运动到最高点时，水恰好不流出，则最高点速度大小为4 m/s
B．当杯子运动到最高点N时速度大小为6 m/s时，水对杯子的弹力大小为16 N，方向竖直向下
C．杯子在下降过程速度变大，合力沿轨迹切线方向的分力与速度同向
D．杯子在最低点M时处于受力平衡状态
【答案】C
【解析】A．杯子运动到最高点时，水刚好不落下，对水则有
所以杯子在最高点时的速度为
故A错误；
B．当杯子到最高点速度为6 m/s时，对水根据牛顿第二定律有
解得
即杯子对水的弹力为16 N，方向竖直向下，根据牛顿第三定律可得水对杯子的弹力大小为16 N，方向竖直向上，故B错误；
C．杯子在运动过程中做的是变速圆周运动，沿圆周下降过程速度增加是因为其受到的合力沿切线方向的分力与速度同向，故C正确；
D．杯子在最低点时加速度方向竖直向上，此时杯子处于超重状态，故D错误。
故选C。
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