Question

【题目】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。A、C两点分别是轨道的最高点和最低点。轨道的B、D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N的大小及地面对轨道底座的摩擦力方向,下面说法不正确的是( )

A. 小球运动到A点时,N>Mg,摩擦力方向向左

B. 小球运动到B点时,N=Mg+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

【答案】ABD

【解析】

小球在A点，若，则轨道对小球的作用力为零，知N=Mg；若，则轨道对小球有向下的弹力，所以小球对轨道有向上的弹力，N＜Mg；若，则轨道对小球有向上的弹力，所以小球对轨道有向下的弹力，知N＞Mg．在这三种情况下，轨道底端在水平方向上没有运动趋势，不受摩擦力，故A错误。小球在B点，根据知，轨道对小球有向右的弹力，则小球对轨道有向左的弹力，知底座受到向右的摩擦力，N=Mg，故B错误。小球运动到C点时，根据知，轨道对小球有向上的支持力，则小球对轨道有向下的压力，压力大小mg，则地面对底座的支持力N＞mg+Mg，由于底座在水平方向上没有运动趋势，不受摩擦力，故C正确。小球运动到D点，根据知，轨道对小球有向左的弹力，则小球对轨道有向右的弹力，摩擦力方向向左，N=Mg，故D错误。本题选错误的，故选ABD。