Question

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的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上．小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（　　）

• A、滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左
• B、滑块运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向左
• C、滑块运动到C点时，N＞（M+m）g，M与地面无摩擦力
• D、滑块运动到D点时，N=（M+m）g，摩擦力方向向左

Answer 1

分析：小滑块在竖直面内做圆周运动，小滑块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、小滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，M在水平方向不受其他力的作用，所以没有摩擦力，故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，则滑块对M有向左的作用力．对M受力分析可知，地面要对物体有向右的摩擦力的作用，M在竖直方向上只重力和地面的支持力，受力平衡，则知地面对M的支持力大小等于Mg，所以由牛顿第三定律可知物体M对地面的压力N=Mg，故B错误．
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．滑块对物体M的压力要大于C的重力，
那么M对地面的压力N＞（M+m）g，故C正确．
D、小滑块在D点和B的受力的类似，由B的分析可知N=Mg，摩擦力方向向左，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．