题目内容

【题目】如图所示,重为的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡扳对小球的弹力大小分别如何变化?

【答案】一直减小, 先减小后增大

【解析】

挡板缓慢转动的过程可认为小球始终处于平衡状态,因此合力为0,画出小球的受力示意图,重力和两接触面的支持力,根据平行四边形定则画出初始状态的力的平行四边形。重力是一个恒力,大小和方向都不变,在挡板逆时针转动的过程中, 始终与斜面垂直,它的方向不变,变化的是的大小以及的大小和方向。画出挡板转动过程中的多个力的平行四边形,如图甲所示,可以看到代表的边先变短后变长,说明先变小后变大,而一直减小。当垂直时, 会出现最小值。

我们也可以将进行平移,构成力的矢量三角形,如图乙所示,在三角形中观察随着方向的变化,代表两个力的边长如何变化,从而判断出力在如何变化。

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