Question

8．如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)，套在大圓環(huán)上的質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大圓環(huán)的最高處由無(wú)初速度滑下，重力加速度為g．當(dāng)小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大圓環(huán)對(duì)輕桿拉力的大小為（　�。�

• A． Mg-5mg
• B． Mg+mg
• C． Mg+5mg
• D． Mg+10mg

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對(duì)它的拉力，再用隔離法對(duì)大環(huán)分析，求出大環(huán)對(duì)輕桿的拉力大�。�

解答 解：小環(huán)在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：
F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
得：F=mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
小環(huán)從最高到最低，由動(dòng)能定理，則有：$\frac{1}{2}m{v}^{2}=mg•2R$；
對(duì)大環(huán)分析，有：T=F+Mg=m（g+$\frac{{v}^{2}}{R}$）+Mg=5mg+Mg．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵搞清小環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．