Question

【題目】質量為M的物體內有光滑圓形軌道，現有一質量為m的小滑塊沿該圓形軌道的豎直面做圓周運動，A、C為圓周的最高點和最低點，B、D于圓心O在同一水平線上．小滑塊運動時，物體M保持靜止，關于物體M對地面的壓力N和地面對物體的摩擦力，下列說法正確的是（ ）

A. 滑塊運動到A點時，N＞Mg，摩擦力方向向左

B. 滑塊運動到B點時，N＜Mg，摩擦力方向向右

C. 滑塊運動到C點時，N=（M+m）g，M于地面無摩擦力

D. 滑塊運動到D點時，N=Mg，摩擦力方向向左

Answer 1

【答案】D

【解析】

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。

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，故A錯誤；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，故B錯誤；小滑塊在C點時，滑塊的向心力向上，所以小滑塊對物體M的壓力要大于小滑塊的重力，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，故C錯誤；小滑塊在D點時，需要的向心力向左，所以M對滑塊有向左的支持力的作用，對M受力分析可知，地面要對物體有向左的摩擦力的作用，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，故D正確。所以D正確，ABC錯誤。