Question

如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力比初始时(    )

A．增加了               B．减小了

C．增加了               D．减小了

Answer 1

【答案】C

【命题立意】 本题旨在考查向心力和牛顿第二定律。

【解析】以整体为研究对象，开始静止，所以大环对轻杆拉力为（M+m）g,

小环在最低点时，根据牛顿第二定律得：F-mg=m，得：F=mg+m，
小环从最高到最低，由动能定理，则有：mv2=mg•2R；对大环分析，有：T=F+Mg=m（g+）+Mg=5mg+Mg．故拉力正大了4mg，故C正确。

【易错警示】根据牛顿第二定律求出小环运动到最低点时，大环对它的拉力，再用隔离法对大环分析，求出大环对轻杆的拉力大小。解决本题的关键搞清小环做圆周运动向心力的，运用牛顿第二定律进行求解。