Question

高中物理 急 在线等。

如图所示，质量为M的方形物体放在水平地面上，内有光滑圆形轨道，一质量为m的小球在竖直面内沿此圆形轨道做圆周运动，小球通过最高点P时恰好不脱离轨道，则当小球通过与圆心等高的A点时，地面对方形物体的摩擦力大小和方向分别为（小球运动时，方形物体始终静止不动） （ ）
A．2mg，向左
B．2mg，向右
C．3mg，向左
D．3mg，向右

选什么 详细解答为什么 最好有图解。 有图解的追加分。

Answer 1

选C
小球在p点时恰好不脱离轨道，由牛顿第二定律有
mg=mv²／r
对由p至A的过程由动能定理有
0.5mV1²-0.5mv²=mgr
对A点分析由牛顿第二定律有
fn=mV1²／r fn向左
对方形物体有牛顿第三定律有
fn=fn′ fn′向右
由平衡条件有
f=fn′ f向左

得出答案f=3mg向左

Answer 2

小球通过最高点P时恰好不脱离轨道，有 mv1v1/r=mg 即mv1v1=mgr
则当小球通过与圆心等高的A点时 ， 由机械能守恒，有0.5 mv2v2 =0.5mv1v1+mgr
0.5mv2v2 =1.5mgr mv2v2 =3mgr 物体对球的向心力=mv2v2/r=3mg，向左，则
地面对方形物体的摩擦力大小和方向分别为【选c答案】

Answer 3

此题选C。首先，小球恰好通过轨道最高点，此时小球的重力恰好提供向心力，有mg=mv^2/R，即v^2=gR。小球从最高点滑到A点时，机械能守恒，有0.5mvt^2=0.5mv^2+mgR，则vt^2=3gR。此时小球需要向心力大小为mvt^2/R=3mg，方向向左。那么方形物体受到小球的反作用力也为3mg，方向向右，方形物体静止，则应受地面向左的摩擦力，大小为3mg。希望对你有帮助，谢谢！

Answer 4

天上的星星宛如我的指明灯