Question

一竖直放置的光滑圆形轨道连同底座总质量为M，放在水平地面上，如图所示，一质量为m的小球沿此轨道做圆周运动，AC两点分别是轨道的最高点和最低点，轨道上的BD两点与圆心等高．在小球运动过程中，轨道始终静止．则关于轨道底座对地面的压力大小及地面对轨道底座的摩擦力方向，下面说法正确的是（　　）

A．小球运动到A点时，N＞Mg，摩擦力为零

B．小球运动以B点时，N=Mg，摩擦力方向向右

C．小球运动到C点时，N=Mg+mg，地面对轨道底座无摩擦力

D．小球运动到D点时，N=Mg，摩擦力方向向右

Answer 1

分析：小球在竖直面内做圆周运动，小球的重力和圆形轨道对滑块的支持力的合力作为向心力，根据在不同的地方做圆周运动的受力，可以分析得出物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的大小．

解答：解：A、小球块在A点时，滑块对M的作用力竖直向上，所以N＜Mg系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，所以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，地面要对物体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，所以B正确；
C、小滑块在C点时，滑块的向心力向上，所以C对物体M的压力要大于C的重力，故M受到的滑块的压力大于mg，那么M对地面的压力就要大于（M+m）g，所以C错误；
D、小滑块在D点和B的受力的类似，由B的分析可知，D错误．
故选：C．

点评：小滑块做圆周运动，分析清楚小滑块做圆周运动的向心力的来源，即可知道小滑块和M之间的作用力的大小，再由牛顿第三定律可以分析得出地面对M的作用力．