题目内容
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分析:解答本题首先选择研究对象:对小球根据平衡条件研究挡板对小球的弹力与挡板跟墙壁间夹角的关系,再判断该弹力如何变化,即可知道小球对挡板压力如何变化.再对挡板研究:由题意,缓慢将挡板放下,挡板应处于力矩平衡状态,则由力矩平衡条件研究F的力矩M如何变化.
解答:解:以小球为研究对象,分析受力情况:重力mg、墙的弹力N1和挡板的支持力N2,设挡板跟墙壁间夹角为α,由平衡条件得:
N2=
…①
设小球的半径为R,板长为L.对挡板,由力矩平衡条件可知:
FLsinα=N2′Rcot
…②
得:F=
…③
F对于轴O的力矩M的大小M=FLsinα=N2′Rcot
…④
将挡板缓慢放下的过程中,α增大,由①式则N2减小,小球对挡板压力N2′=N2,则知N2′减小.
α增大时,cot
减小,sinα增大,由③得知,F减小,由④得知,M减小.
故选A
N2=
mg |
sinα |
设小球的半径为R,板长为L.对挡板,由力矩平衡条件可知:
FLsinα=N2′Rcot
α |
2 |
得:F=
N2′cot
| ||
Lsinα |
F对于轴O的力矩M的大小M=FLsinα=N2′Rcot
α |
2 |
将挡板缓慢放下的过程中,α增大,由①式则N2减小,小球对挡板压力N2′=N2,则知N2′减小.
α增大时,cot
α |
2 |
故选A
点评:解答力矩平衡问题,关键要分析研究对象的受力,正确找到力臂,正确列出力矩平衡方程.
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