题目内容
如图所示,一个小球静止在光滑的档板和斜面之间,现以0点为轴缓慢转动档板,使档板与斜面的夹角增大直至档板变为水平,则在此过程中,球对档板的压力将________,球对斜面的压力将________.
先减少先后增大 减少
分析:以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件得出球对档板的压力FN1、球对斜面的压力FN2与斜面坡角α、挡板与斜面夹角β的函数关系式,由数学知识分析力的变化.
解答:选球为研究对象,球受三个力作用,即重力G、斜面支持力FN2、挡板支持力FN1,受力分析如图所示.
由平衡条件可得
x方向上:FN1cos(90°-α-β)-FN2sinα=0…①
y方向上:FN2cosα-FN1sin(90°-α-β)-G=0…②
联立①②解得:
FN2=,FN1=;
由题可知:α不变,β逐渐增大,根据数学知识可知:
FN2一直减小.FN1先减小后增大,当β=90°时,最小.
故答案为:先减小后增大,减小.
点评:本题是较为复杂的动态变化分析问题,采用的是函数法,也可以采用图解法,更直观反映出力的变化情况.
分析:以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件得出球对档板的压力FN1、球对斜面的压力FN2与斜面坡角α、挡板与斜面夹角β的函数关系式,由数学知识分析力的变化.
解答:选球为研究对象,球受三个力作用,即重力G、斜面支持力FN2、挡板支持力FN1,受力分析如图所示.
由平衡条件可得
x方向上:FN1cos(90°-α-β)-FN2sinα=0…①
y方向上:FN2cosα-FN1sin(90°-α-β)-G=0…②
联立①②解得:
FN2=,FN1=;
由题可知:α不变,β逐渐增大,根据数学知识可知:
FN2一直减小.FN1先减小后增大,当β=90°时,最小.
故答案为:先减小后增大,减小.
点评:本题是较为复杂的动态变化分析问题,采用的是函数法,也可以采用图解法,更直观反映出力的变化情况.
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