题目内容
横截面为正方形的物体B，质量为M，置于水平地面上，其中央部分是一个空的圆形，圆形轨道是光滑的，如图所示．现有一个质量为m的小球A恰好能在轨道内侧做圆周运动，而物体B则始终保持静止．当小球A经过与圆心处于同一水平线上的P点时，地面对物体扫的支持力大小为________，摩擦力大小为________．
答案：Mg;3mg
解析：
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设小球在最高点的速度为 v，由题意，重力恰好提供向心力：
球从最高点到P点，设到达P点速度为
小球在P点的受力和运动如右图，水平方向根据牛顿第二定律有：
又根据牛顿第三定律，球在P点时对轨道的作用力大小也为F，方向向左，从平衡条件，对圆形轨道，地面对M的静摩擦力方向向右，大小与F相同，则
地面对 M的支持力与其重力相等．
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① 牛顿第二定律
，由机械能守恒定律得：
② 以P点的水平面为参考平面
③ 力的独立作用原理
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