题目内容
(2012?温州模拟)半圆柱体P放在粗糙的水平面上,有一挡板MN,延长线总是过半圆柱体的轴心O,但挡板与半圆柱不接触,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,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点缓慢地顺时针转动,在MN到达水平位置前,发现P始终保持静止,在此过程中,下列说法中正确的是( )
分析: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,根据平衡条件分析MN对Q的弹力和半圆柱体P对Q的弹力变化情况.再对P研究,由平衡条件判断地面对P的弹力如何变化.
解答:解:A、B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减小,β增大,
MN对Q的弹力F1增大,P对Q的弹力F2减小.故A正确,B错误.
C、对P研究,作出受力如图2,地面对P的弹力N=Mg+F2sinα,F2减小,α减小,所以N减小.故C错误.
D、Q缓慢移动,所受的合力保持为零,不变.故D错误.
故选A
由平衡条件得:
F1 |
sinβ |
F2 |
sinα |
mg |
sin(180°-α-β) |
根据几何关系可知:α+β不变,分析可知,α减小,β增大,
MN对Q的弹力F1增大,P对Q的弹力F2减小.故A正确,B错误.
C、对P研究,作出受力如图2,地面对P的弹力N=Mg+F2sinα,F2减小,α减小,所以N减小.故C错误.
D、Q缓慢移动,所受的合力保持为零,不变.故D错误.
故选A
点评:本题采用隔离法研究动态平衡问题,分析受力,作出力图是关键.
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