Question

如圖所示，質量為M的物體內有圓形軌道，質量為m的小球在豎直平面內沿圓軌道做無摩擦的圓周運動，A與C兩點分別是軌道的最高點和最低點，B、D兩點是圓水平直徑兩端點．小球運動時，物體M在地面靜止，則關于M對地面的壓力N和地面對M的摩擦力方向，下列說法中正確的是（ ）

A．小球運動到B點，N＞Mg，摩擦力方向向左
B．小球運動到B點，N=Mg，摩擦力方向向右
C．小球運動到C點，N＞（M+m）g，M與地面無摩擦
D．小球運動到D點，N＞（M+m）g，摩擦力方向向右

Answer 1

【答案】分析：小滑塊在豎直面內做圓周運動，小滑塊的重力和圓形軌道對滑塊的支持力的合力作為向心力，根據在不同的地方做圓周運動的受力，可以分析得出物體M對地面的壓力N和地面對物體M的摩擦力的大小．
解答：解：A、小滑塊在A點時，滑塊對M的作用力在豎直方向上，系統在水平方向不受力的作用，所以沒有摩擦力的作用，所以A錯誤；
B、小滑塊在B點時，需要的向心力向右，所以M對滑塊有向右的支持力的作用，對M受力分析可知，地面要對物體有向右的摩擦力的作用，在豎直方向上，由于沒有加速度，物體受力平衡，所以物體M對地面的壓力N=Mg，所以B正確；
C、小滑塊在C點時，滑塊的向心力向上，所以C對物體M的壓力要大于C的重力，故M受到的滑塊的壓力大于mg，那么M對地面的壓力就要大于（M+m）g，所以C正確；
D、小滑塊在D點和B的受力的類似，由B的分析可知，D錯誤．
故選BC．
點評：小滑塊做圓周運動，分析清楚小滑塊做圓周運動的向心力的來源，即可知道小滑塊和M之間的作用力的大小，再由牛頓第三定律可以分析得出地面對M的作用力．