题目内容

两只半径均为r、质量均为m的光滑圆球,置于半径为R(2r>R>r)的圆柱形筒内,情况如图6所示.下列关于A、B、C、D四点的弹力值FA、FB、FC、FD,正确的是(    )

图6

A.FD=FA                                      B.FB=2mg

C.FD可以大于、等于或小于mg         D.FC可以大于、等于或小于mg

ABC

解析:光滑圆柱筒内的小球处于平衡状态.小球受到重力mg,圆筒弹力FA、FB、FD,两球之间弹力为FC、FC′,每个小球都处于平衡状态,受力图如图所示.若以两个小球组成的系统为研究对象,该系统受到的外力有水平方向力FA、FD,竖直方向力FB、mg、mg.根据物体平衡条件知FA=FD,FB=2mg,选项A、B均正确.以球O为研究对象,该球在FD、FC和mg作用下平衡,若Fc与竖直方向的夹角为α,则FCcosα=mg,FCsinα=FD(或mgtanα=FD).α角的大小由小球半径r、圆筒半径R决定,可以变化.因为cosα的值总小于1,所以FC的值总大于mg.而tanα的值可以大于、等于或小于1,所以FD的值可以大于、等于或小于mg,选项C正确,选项D不正确.


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