题目内容
如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则下列正确的是( )
分析:正确的对小球B进行受力分析,根据小球静止即小球处于平衡状态,小球所受合力为0,现将A向右移动少许,改变了A对小球B支持力的方向,再根据平衡判断小球所受各力的大小变化.
解答:解:
小球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2.如下图所示:
将重力G分解为G1和G2,则根据平衡可知,F1=G1=
,F2=G2=Gtanθ
当A向右移动少许,根据题意可知,A对小球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小,根据力图分析可知:
∵θ减小
∴cosθ增大,tanθ减小
即墙壁对小球B的作用力将减小,A对小球B的支持力减小.根据牛顿第三定律可知,球B对墙壁的压力将减小,球B对A的压力亦减小.
再对A进行受力分析知:
由于A的平衡,所以A受地面摩擦力f=FBsinθ,根据题意知,B对A的压力FB减小且FB与竖直方向的夹角θ减小,故A所受地面的摩擦力f减小.再根据牛顿第三定律,地面所受A的摩擦力减小.
故选AC.
小球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2.如下图所示:
将重力G分解为G1和G2,则根据平衡可知,F1=G1=
G |
cosθ |
当A向右移动少许,根据题意可知,A对小球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小,根据力图分析可知:
∵θ减小
∴cosθ增大,tanθ减小
即墙壁对小球B的作用力将减小,A对小球B的支持力减小.根据牛顿第三定律可知,球B对墙壁的压力将减小,球B对A的压力亦减小.
再对A进行受力分析知:
由于A的平衡,所以A受地面摩擦力f=FBsinθ,根据题意知,B对A的压力FB减小且FB与竖直方向的夹角θ减小,故A所受地面的摩擦力f减小.再根据牛顿第三定律,地面所受A的摩擦力减小.
故选AC.
点评:正确的对物体进行受力分析,并能根据物体平衡确定各力的大小及大小变化关系,适时根据牛顿第三定律确定各力的变化情况是解决本题的关键.
练习册系列答案
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如图所示,在粗糙水平面上固定点电荷Q,在M点无初速释放带电小物块,小物块运动到N点时静止,则从M点运动到N点的过程中( )
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A、
| ||||
B、f | ||||
C、
| ||||
D、2 f |
如图所示,在粗糙水平面上有一个倾角为θ的斜面体,斜面上放着一个质量为m的物块,物块与斜面体间的动摩擦因素为μ,整个系统处于静止状态,则下列关于物块与斜面体之间的摩擦力及斜面体与水平地面的摩擦力说法正确的是( )
A、物块斜面体之的间摩擦力大小为μmgcosθ | B、水平地面对斜面体的摩擦力方向水平向右 | C、水平地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 | D、斜面体与水平地面没有摩擦力的作用 |