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5.如图,一质量为M=1kg的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m=0.2kg的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为(  )
A.10NB.20NC.30ND.40N

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,由机械能守恒定律,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=5×0.2×10+1×10=20N.
故选:B.

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,不难.

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B.地面对矩形台的摩擦力方向先水平向右,后水平向左
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