题目内容
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,则图乙反映的可能是该过程中( )
分析:分别求出重力势能、支持力、摩擦力和合力随时间的变化规律,与乙图进行对照,选出正确的选项.
解答:解:A、重力势能EP=mgh,规定O点为零势能点,PO与竖直线间的夹角为θ,则有EP=mgrcosθ.θ随t先均匀增大,后均匀减小.故A正确.
B、圆柱体绕水平轴O缓慢转动,物块与圆柱体保持相对静止,每一个位置均可看成平衡状态,PO与竖直线间的夹角为θ,支持力N=mgcosθ,f=mgsinθ,合力为零,θ随t先均匀增大,后均匀减小.所以B正确,C、D错误.
故选AB.
B、圆柱体绕水平轴O缓慢转动,物块与圆柱体保持相对静止,每一个位置均可看成平衡状态,PO与竖直线间的夹角为θ,支持力N=mgcosθ,f=mgsinθ,合力为零,θ随t先均匀增大,后均匀减小.所以B正确,C、D错误.
故选AB.
点评:圆柱体绕水平轴O缓慢转动,知道每一个位置可以看成平衡状态,会根据共点力平衡求出摩擦力、支持力、合力与θ角的关系,从而知道与时间t的关系.
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