题目内容

5.如图所示,水平木板托着物块M在竖直平面内沿逆时针方向盘作匀速圆周运动,物块的所受的重力为G,如果木板对M的支持力和摩擦力分别记为N和f,则当M位于a,b两个位置时(  )
A.a点,G>N,f方向向右B.在b点,G>N,f方向向右
C.在a点,G<N,f方向向右D.在b点,G<N,f方向向左

分析 木板托着物块在竖直平面内逆时针方向一起做匀速圆周运动,木块所受的合力提供圆周运动所需的向心力.当加速度方向向上时,物体处于超重状态,加速度向下时,物体处于失重状态,据此判断支持力和重力的大小关系.

解答 解:物体作匀速圆周运动,合外力提供向心力,所以合外力始终指向圆心,在a点,加速度指向圆心,合力指向圆心,物块受到重力、木板对物块的支持力以及静摩擦力作用,所以摩擦力方向向右,加速度有竖直向上的分量,所以支持力大于重力,即G<N,在b点,加速度指向圆心,合力指向圆心,物块受到重力、木板对物块的支持力以及静摩擦力作用,所以摩擦力方向向左,加速度有竖直向下的分量,所以支持力小于重力,即G>N,故C正确.
故选:C

点评 解决本题的关键知道物块所受的合力提供向心力,方向指向圆心,知道物块所受合力在竖直方向的分力等于重力和支持力的合力,在水平方向的分力等于摩擦力.

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