Question

如圖所示，質(zhì)量為M的半圓形軌道槽放置在水平地面上，槽內(nèi)壁光滑．質(zhì)量為m的小物體從槽的左側(cè)頂端由靜止開始下滑到右側(cè)最高點(diǎn)的過程中，軌道槽始終靜止，則該整個過程中（　�。�

A．地面對軌道槽的最小壓力為（M+m）g

B．地面對軌道槽的最大壓力為（M+2m）g

C．地面對軌道槽的摩擦力始終為零

D．地面對軌道槽的摩擦力方向先向右后向左

Answer 1

分析：m在半圓槽中運(yùn)動時，最低點(diǎn)處受支持力最大；最高點(diǎn)處時受支持力最�。挥上蛐牧�公式可求得支持力；再對半圓槽分析可得出軌道槽對地面的最大及最小壓力．

解答：解：A、當(dāng)m在最高點(diǎn)時，物體只受重力對半圓軌道沒有壓力，故此時軌道槽對地面的壓力最小為Mg，故A錯誤；
B、當(dāng)物體運(yùn)動到最低點(diǎn)時，由機(jī)械能守恒可知，

1

2

mv²=mgR；由向心力公式可得m

v2

R

=F-mg，
解得：F=3mg；故軌道槽對地面的壓力為3mg+Mg；此時壓力最大，故B錯誤；
C、當(dāng)m對軌道的壓力有沿水平方向的分量時，軌道槽受到水平方向的摩擦力，只有在最低點(diǎn)時，水平分量為零，摩擦力為零，故C錯誤；
D、m在軌道左側(cè)時，對槽的彈力有水平向左的分量，故此時地面對槽有向右的摩擦力；當(dāng)物體到達(dá)右側(cè)時，彈力向右，故摩擦力向左，由牛頓第三定律可知，D正確；
故選：D．

點(diǎn)評：本題影響槽對地面的壓力的關(guān)鍵是小球?qū)Σ鄣膲毫�，故�?yīng)先分析小球的受力，再去分析槽對地面的壓力．