Question

如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块刚好能沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。A、C点为圆周的最高点和最低点，B、D点是与圆心O同一水平线上的点。小滑块运动时，物体M在地面上静止不动，设物体M对地面的压力F_N，下列说法中正确的是(  )

A. 小滑块运动过程中，小滑块、物体M和地球组成系统机械能不守恒

B. 小滑块在B点时，F_N＝Mg，摩擦力方向向右

C. 小滑块在C点时，F_N＝(M＋4m)g，M与地面无摩擦

D. 小滑块在A点时，F_N＝(M＋m)g，摩擦力方向向左

Answer

B

【解析】A、小滑块运动过程中，只有重力做功，小滑块、物体M和地球组成系统机械能守恒，A错误；

B. 小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对M有向右的摩擦力的作用，故B正确；

C. 小滑块在C点时,滑块对M的作用力竖直向下,M在水平方向不受其他力的作用,所以不受摩擦力。根据机械能守恒定律和向心力公式，物体对滑块的支持力FA： ， ， ，联立解得：FA=6mg，物体M对地面的压力FN=Mg+6mg，故C错误。

D. 由于小滑块刚好通过最高点，在A点时，小滑块与物体M间没有相互的作用力，物体M对地面的压力FN=mg，D错误；

故选B。

【名师点睛】

小滑块在竖直面内做圆周运动，小滑块的重力和圆形轨道对滑块的支持力的合力作为向心力，根据在不同的地方做圆周运动的受力，可以分析得出物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的大小。