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)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m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)的最右側(cè)時(shí)，大環(huán)對(duì)輕桿作用力的大�。ā　。�

• A． mg
• B． 2mg
• C． $\sqrt{5}$mg
• D． 2$\sqrt{2}$mg

Answer 1

分析 根據(jù)牛頓第二定律求出小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最右側(cè)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)在最右側(cè)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：
F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，
得：F=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，
小環(huán)從最高到最右側(cè)，由動(dòng)能定理，則有：$mgr=\frac{1}{2}m{v}^{2}$；
聯(lián)立解得F=2mg
對(duì)大環(huán)分析，根據(jù)力的合成可得${F}_{合}=\sqrt{（mg）^{2}+（2mg）^{2}}=\sqrt{5}mg$
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)向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．