Question

如图所示，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，从大环的最高

如图所示，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，从大环的最高处由静止滑下，滑到大环的最低点的过程中（重力加速度大小为g）（　　）A．小环滑到大环的最低点时处于失重状态B．小环滑到大环的最低点时处于超重状态C．此过程中小环的机械能守恒D．小环滑到大环的最低点时，大圆环对杆的拉力大于（m+M）g

Answer 1

A、B、小环滑到大环的最低点时，有竖直向上的加速度，由牛顿运动定律可知小环处于超重状态．故A错误，B正确．
C、由于大环固定不动，对小环的支持力不做功，只有重力对小环做功，所以小环的机械能守恒．故C正确．
D、小环从最高到最低，由机械能守恒定律得：mg?2R=

1

2

mv2
小环在最低点时，根据牛顿第二定律得：
  F-mg=m

v2

R

联立得：F=5mg
对大环分析，有：T=F+Mg=5mg+Mg＞（m+M）g．故D正确．
故选：BCD．