题目内容
如图,木块静止放置在一块可绕其左端旋转的木板上,当木板的倾斜角度从0°开始慢慢增大到90°的过程中,木板对木块产生的支持力、摩擦力变化情况是
- A.支持力变大,摩擦力变大
- B.支持力变小,摩擦力变大
- C.支持力变小,摩擦力先变大再变小
- D.支持力变小,摩擦力先变小再变大
C
分析:要求支持力和摩擦力如何变化,需要对物体进行受力分析,然后通过正交分解求出重力的沿木板方向和垂直木板方向的分力,再根据物体处于平衡状态求出支持力和摩擦力的表达式,最后根据倾角的变化判断出支持力和摩擦力的变化情况.
解答:设木板与水平面的倾角为θ,对物体进行受力分析可知物体受竖直向下的重力mg,垂直木板向上的支持力N,沿木板向上的静摩擦力F,
在物体处于静止状态时,故垂直木板方向合力为零,则物块所受支持力与摩擦力的合力与重力相平衡,故合力不变.
因此,N=mgcosθ
在沿斜面方向有F=mgsinθ,
由题意可知θ逐渐增大,故N逐渐减小,F逐渐增大.
当物体在木板上下滑时,夹角继续增大,则有N=mgcosθ 与f=μN=μmgcosθ 所以有支持力与摩擦力都减小.因此C正确,ABD错误;
故选C
点评:本类题目的解题步骤:确定研究对象,对研究对象进行受力分析,再进行正交分解,最后根据受力平衡写出所求力的数学表达式,从而可以根据角度的变化情况判断出力的变化情况.
分析:要求支持力和摩擦力如何变化,需要对物体进行受力分析,然后通过正交分解求出重力的沿木板方向和垂直木板方向的分力,再根据物体处于平衡状态求出支持力和摩擦力的表达式,最后根据倾角的变化判断出支持力和摩擦力的变化情况.
解答:设木板与水平面的倾角为θ,对物体进行受力分析可知物体受竖直向下的重力mg,垂直木板向上的支持力N,沿木板向上的静摩擦力F,
在物体处于静止状态时,故垂直木板方向合力为零,则物块所受支持力与摩擦力的合力与重力相平衡,故合力不变.
因此,N=mgcosθ
在沿斜面方向有F=mgsinθ,
由题意可知θ逐渐增大,故N逐渐减小,F逐渐增大.
当物体在木板上下滑时,夹角继续增大,则有N=mgcosθ 与f=μN=μmgcosθ 所以有支持力与摩擦力都减小.因此C正确,ABD错误;
故选C
点评:本类题目的解题步骤:确定研究对象,对研究对象进行受力分析,再进行正交分解,最后根据受力平衡写出所求力的数学表达式,从而可以根据角度的变化情况判断出力的变化情况.
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