题目内容
【题目】半圆柱体P放在粗糙的水平面上,有一挡板MN,其延长线总是过半圆柱体的轴心O,但挡板与半圆柱体不接触,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q(P的截面半径远大于Q的截面半径),整个装置处于静止状态,如图是这个装置的截面图,若用外力使MN绕O点缓慢地逆时针转动,在Q到达最高位置前,发现P始终保持静止,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. MN对Q的弹力大小逐渐减小
B. P、Q间的弹力先增大后减小
C. 桌面对P的摩擦力先增大后减小
D. P所受桌面的支持力保持不变
【答案】AC
【解析】以小圆柱体Q为研究对象,分析受力情况,作出受力示意力图,如图1所示.由平衡条件得: 根据几何关系可知:α+β不变,分析可知,α增大,β减小,MN对Q的弹力F1减小,P对Q的弹力F2增大.故A正确,B错误.若刚开始,挡板在最低点,处于水平位置,对整体受力分析可知,整体水平方向不受力,桌面对P的摩擦力为零,当Q运动到最高点时,对整体受力分析可知,整体水平方向不受力,桌面对P的摩擦力仍为零,则整个过程中,桌面对P的摩擦力先增大后减小,故C正确.对P研究,作出受力如图2,地面对P的弹力N=Mg+F2sinα,F2增大,α增大,所以N增大.故D错误.故选AC.
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