Question

8．如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内，套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由无初速度滑下，重力加速度为g．当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为（　　）

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

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律求出小环运动到最低点时，大环对它的拉力，再用隔离法对大环分析，求出大环对轻杆的拉力大小．

解答 解：小环在最低点时，根据牛顿第二定律得：
F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
得：F=mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
小环从最高到最低，由动能定理，则有：$\frac{1}{2}m{v}^{2}=mg•2R$；
对大环分析，有：T=F+Mg=m（g+$\frac{{v}^{2}}{R}$）+Mg=5mg+Mg．故C正确，A、B、D错误．
故选：C

点评 解决本题的关键搞清小环做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．