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
和
,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
与
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
与
在如何变化。
甲 乙
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