如图所示，质量为M的物体内有光滑轨道，现有一质量为m的小球沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，BD为圆周的最低点和最高点，AC与圆心O在同一水平线上。小球运动时，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M的摩擦力，下列说法正确的是( )。

admin2017-04-27 20

问题如图所示，质量为M的物体内有光滑轨道，现有一质量为m的小球沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，BD为圆周的最低点和最高点，AC与圆心O在同一水平线上。小球运动时，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M的摩擦力，下列说法正确的是( )。

选项 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＞(M+m)g，M与地面无摩擦力
C、小球运动到C点时，N=(M+m)g，摩擦力方向向左
D、小球运动到D点时，N＞Mg，摩擦力方向向左

答案B

解析小球运动到A点时，其所受轨道的作用力为弹力，方向水平向右，提供向心力，对M分析，其所受小球弹力水平向左，地面对其摩擦力水平向右；物体M静止，其所受地面支持力为Mg，由于力的作用是相互的，故物体对地面的压力N=Mg，A错误。同理可得小球运动到C点时，N=Mg，摩擦力水平向左，C错误。小球运动到B点时，其所受重力与轨道支持力的合力提供向心力，所以小球对轨道的压力大于mg，即有N＞(M+m)g，由于小球对轨道压力竖直向下，所以M与地面无摩擦力，B正确。同理可得小球运动到D点时，小球对M的作用力竖直向上，所以N＜Mg，与地面也无摩擦力，D错误。

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