问题
选择题
如图所示，质量为M的方形物体放在水平地面上，内有光滑圆形轨道，一质量为m的小球在竖直平面内沿此圆形轨道做圆周运动，小球通过最高点P时恰好不脱离轨道，则当小球通过与圆心等高的A点时，地面对方形物体的摩擦力大小和方向分别为(小球运动时，方形物体始终静止不动) ( )
A．2mg，向左
B．2mg，向右
C．3mg，向左
D．3mg，向右
答案
答案：C
题目分析：设轨道半径为R．小球通过最高点时，有
①
小球由最高点到A点的过程，根据机械能守恒定律得
②
由①②联立得 
设小球在A点时，轨道对小球的弹力为F
则
所以根据力的平衡可得地面对方形物体的摩擦力大小为3mg．放行向左，
故选C
点评：向心力往往与机械能守恒定律、动能定理、平抛运动等知识综合，本题考查综合应用物理知识的能力．