Question

【题目】在粗糙水平面上竖直放置一如图所示装置，该装置上固定一光滑圆形轨道，总质量为M，现一质量为m的小球在圆形轨道最低端A以v0的水平初速度向右运动，恰能通过圆形轨道最高点B，该装置始终处于静止状态，则在小球由A到B的过程中（重力加速度取g）（　　）

A.当小球运动到与圆心等高处的C点时，装置对地面的摩擦力方向向左

B.当小球运动到B点时装置对地面的压力大小为

C.当小球在A点时装置对地面的压力大小为

D.若小球在最低点A的速度越大，装置对地面的压力越小

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．当小球运动到与圆心等高处的C点时，装置受到小球的作用方向水平向向右，由平衡可知，装置对地面的摩擦力方向向右，故A错误；

B．由于恰能通过圆形轨道最高点B，则此时小球对装置的作用力为0，则当小球运动到B点时装置对地面的压力大小为Mg，故B错误；

C．由于恰能通过圆形轨道最高点B，则有

从B到A由动能定理得

在A点由牛顿第二定律有

联立解得

方向竖直向上，则小球对装置的作用力大小6mg，方向竖直向下，所以当小球在A点时装置对地面的压力大小为，故C正确；

D．若小球在最低点A的速度越大，由

可知，小球对装置的作用力越大，且由小球对装置的作用力方向竖直向下，则装置对地面的压力越大，故D错误。

故选C。