Question

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的小球在竖直平面内沿此圆形轨

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的小球在竖直平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

Answer 1

C

试题分析：设轨道半径为R．小球通过最高点时，有  ① 小球由最高点到A点的过程，根据机械能守恒定律得           ② 由①②联立得   设小球在A点时，轨道对小球的弹力为F 则 所以根据力的平衡可得地面对方形物体的摩擦力大小为3mg．放行向左， 故选C 点评：向心力往往与机械能守恒定律、动能定理、平抛运动等知识综合，本题考查综合应用物理知识的能力．