题目内容

4.如图所示,王平站在实验室的地面上,用手提着一个栓有小球的弹簧,小球静止后,另一人小明给小球一个水平力F使其缓慢移动到P位置(弹簧在弹性限度内),王平始终静止.则此过程中(  )
A.弹簧长度逐渐变短B.水平力F逐渐变小
C.王平对地面的摩擦力从零逐渐变大D.王平对地面的压力变大

分析 先以小球为研究对象,受到重力、弹簧弹力以及F作用,设弹簧与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件求出弹簧弹力和水平拉力的表达式,从而分析大小变化情况,再以王平和小球整体为研究对象,整体水平外力和摩擦力平衡,重力和支持力平衡,据此分析即可.

解答 解:A、先以小球为研究对象,受到重力、弹簧弹力以及F作用,设弹簧与竖直方向的夹角为θ,
根据平衡条件得:
水平拉力F=mgtanθ,
弹簧弹力${F}_{弹}=\frac{G}{cosθ}$,
移动过程中θ变大,则水平力F变大,弹簧弹力增大,弹簧长度变长,故AB错误;
C、以王平和小球整体为研究对象,整体水平外力和摩擦力平衡,重力和支持力平衡,外力从零逐渐变大,摩擦力也从零逐渐增大,支持力不变,故C正确,D错误.
故选:C

点评 本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用,要求同学们能正确分析物体的受力情况,注意整体法和隔离法的应用,难度适中.

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