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.小滑块在B点时,FN=Mg,摩擦力方向向右
B.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
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】A
【解析】解:A、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,在竖直方向上,由于没有加速度,物体受力平衡,所以物体M对地面的压力N=Mg,A符合题意.

B、小滑块运动过程中,小滑块、物体M和地球组成系统只有重力做功,故机械能守恒,B不符合题意;

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.在最高点,mg= ,从最高点到最低点,根据动能定理可知 ,在最低点, ,解得FN=(M+5m)gC不符合题意;

D、小滑块在A点时,滑块对M的作用力为零,系统在水平方向不受力的作用,所以没有摩擦力的作用,D不符合题意.

故答案为:A、
本题的考查范围涉及机械能守恒的条件和摩擦力有无的判断。摩擦力有无的判断根据摩擦力产生条件进行分析。

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