题目内容
(2011?上海模拟)如图甲所示,在圆柱体上放一物块P,圆柱体绕水平轴O缓慢转动,从A转至A′的过程,物块与圆柱体保持相对静止,从起始位置为出发点,则图乙反映的是该过程中( )
分析:物体P处于动态平衡状态,由共点力的平衡条件可知所受合力的变化,利用正交分解法可知支持力及摩擦力的变化.
解答:解:在圆柱体缓慢转动的过程中,物块P的重力是定值,不随时间发生变化,A错误;
物块P受三个力的作用,竖直向下的重力G,沿半径指向外的支持力FN,沿切线方向的静摩擦力Ff,因圆柱体缓慢移动,所以物块P在任意位置所受合力为零,D错误;
对三力正交分解,设重力G与支持力FN方向所夹锐角为θ,则FN=mgcos θ,Ff=mgsin θ,从A转至A′的过程中,θ先减小后增大,所以FN先增大后减小,B正确;而Ff先减小后增大,C错误.
故选B.
物块P受三个力的作用,竖直向下的重力G,沿半径指向外的支持力FN,沿切线方向的静摩擦力Ff,因圆柱体缓慢移动,所以物块P在任意位置所受合力为零,D错误;
对三力正交分解,设重力G与支持力FN方向所夹锐角为θ,则FN=mgcos θ,Ff=mgsin θ,从A转至A′的过程中,θ先减小后增大,所以FN先增大后减小,B正确;而Ff先减小后增大,C错误.
故选B.
点评:本题属于共点力的平衡条件中的动态平衡,在解题时应注意寻找不变量及变化量,由角边关系可以表示出其他力的变化情况.
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