Question

5．如圖，一質(zhì)量為M=1kg的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m=0.2kg的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大環(huán)的最高處由靜止滑下．重力加速度大小為g．當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對(duì)輕桿拉力的大小為（　�。�

• A． 10N
• B． 20N
• C． 30N
• D． 40N

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，由機(jī)械能守恒定律，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=5×0.2×10+1×10=20N．
故選：B．

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，不難．