题目内容

如图(a)所示,小球放置在光滑V形槽中,初始槽板OB处竖直平面,将V形槽沿顺时针绕槽底角O点缓慢转动90°,到OB处水平平面,如图(b)所示.在这个过程中,板OB受到的压力将
先变大后变小
先变大后变小
,板OA受到的压力将
变小
变小
.(选填变大、变小、先变大后变小或先变小后变大)
分析:对球受力分析,重力、AO板支持力,BO板支持力,三力平衡,根据共点力平衡条件,三个力可以构成首位相连的矢量三角形;将V形槽沿顺时针绕槽底角O点缓慢转动90°的过程中,两个支持力的方向逆时针转动90°,根据几何关系分析.
解答:解:对球受力分析,重力、AO板支持力,BO板支持力,三力平衡,根据共点力平衡条件,三个力可以构成首位相连的矢量三角形,如图所示:

将V形槽沿顺时针绕槽底角O点缓慢转动90°的过程中,两个支持力的方向逆时针转动90°,等效成重力方向逆时值转动90°,故角θ不变,角α不断变小(锐角),角β不断变大(先锐角后钝角);
根据正弦定理,有:
mg
sinθ
=
FAO
sinα
=
FBO
sinβ

解得:FAO=
sinα
sinθ
?mg

FBO=
sinβ
sinθ
?mg

角θ不变,角α不断变小(鋭角),故FAO不断减小;
角θ不变,角β不断变大(先锐角后钝角),故FBO先变大后变小;
故答案为:先变大后变小,变小.
点评:本题关键受力分析后,根据共点力平衡条件并结合正弦定理列式求解出表达式进行讨论,较难.
练习册系列答案
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D
D

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