Question

【題目】如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，然后從靜止釋放，擺球運(yùn)動過程中，支架始終不動，以下說法正確的是（ ）

A．在釋放瞬間，支架對地面壓力為Mg

B．在釋放瞬間，支架對地面壓力為（m+M）g

C．?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時，支架對地面壓力為（m+M）g

D．若在初始位置給物體一向下的初速度，使之恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，則小球在最高點(diǎn)時，支架對地面的壓力為Mg

Answer 1

【答案】AD

【解析】

試題分析：AB、在釋放擺球的瞬間，支架豎直方向受到重力Mg和地面的支持力N1，由平衡條件知，N1=Mg，根據(jù)牛頓第三定律得知，支架對地面的壓力N1′=N1=Mg．故A正確．

C、設(shè)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時速度大小為v，擺長為L，由機(jī)械能守恒定律得：

mgL=…①

擺球到達(dá)最低點(diǎn)時，由牛頓第二定律有：F﹣mg=m…②

聯(lián)立①②得細(xì)線對球的拉力：F=3mg

結(jié)合牛頓第三定律，得球?qū)��?xì)線的拉力大小 F′=3mg，方向豎直向下

則支架對地面的壓力大小為：N2=Mg+F′=（3m+M）g．故C錯誤．

D、小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動時，在最高點(diǎn)時繩子拉力為零，則小球在最高點(diǎn)時，支架對地面的壓力為Mg，故D正確．

故選：AD