题目内容
【题目】如图所示,质量为M的物体内有光滑圆形轨道,现有一质量为m的小滑块刚好能沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。A、C点为圆周的最高点和最低点,B、D点是与圆心O同一水平线上的点。小滑块运动时,物体M在地面上静止不动,设物体M对地面的压力FN,下列说法中正确的是( )
A. 小滑块运动过程中,小滑块、物体M和地球组成系统机械能不守恒
B. 小滑块在B点时,FN=Mg,摩擦力方向向右
C. 小滑块在C点时,FN=(M+4m)g,M与地面无摩擦
D. 小滑块在A点时,FN=(M+m)g,摩擦力方向向左
【答案】B
【解析】A、小滑块运动过程中,只有重力做功,小滑块、物体M和地球组成系统机械能守恒,A错误;
B. 小滑块在B点时,需要的向心力向右,所以M对滑块有向右的支持力的作用,对M受力分析可知,地面要对M有向右的摩擦力的作用,故B正确;
C. 小滑块在C点时,滑块对M的作用力竖直向下,M在水平方向不受其他力的作用,所以不受摩擦力。根据机械能守恒定律和向心力公式,物体对滑块的支持力FA: , , ,联立解得:FA=6mg,物体M对地面的压力FN=Mg+6mg,故C错误。
D. 由于小滑块刚好通过最高点,在A点时,小滑块与物体M间没有相互的作用力,物体M对地面的压力FN=mg,D错误;
故选B。
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