题目内容
如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则下列正确的是( )A.球B对墙的压力减小
B.球B对墙的压力不变
C.地面对物体A的摩擦力减小
D.地面对物体A的摩擦力不变
【答案】分析:正确的对小球B进行受力分析,根据小球静止即小球处于平衡状态,小球所受合力为0,现将A向右移动少许,改变了A对小球B支持力的方向,再根据平衡判断小球所受各力的大小变化.
解答:解:
小球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2.如下图所示:

将重力G分解为G1和G2,则根据平衡可知,F1=G1=
,F2=G2=Gtanθ
当A向右移动少许,根据题意可知,A对小球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小,根据力图分析可知:
∵θ减小
∴cosθ增大,tanθ减小
即墙壁对小球B的作用力将减小,A对小球B的支持力减小.根据牛顿第三定律可知,球B对墙壁的压力将减小,球B对A的压力亦减小.
再对A进行受力分析知:

由于A的平衡,所以A受地面摩擦力f=FBsinθ,根据题意知,B对A的压力FB减小且FB与竖直方向的夹角θ减小,故A所受地面的摩擦力f减小.再根据牛顿第三定律,地面所受A的摩擦力减小.
故选AC.
点评:正确的对物体进行受力分析,并能根据物体平衡确定各力的大小及大小变化关系,适时根据牛顿第三定律确定各力的变化情况是解决本题的关键.
解答:解:
小球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2.如下图所示:
将重力G分解为G1和G2,则根据平衡可知,F1=G1=
当A向右移动少许,根据题意可知,A对小球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小,根据力图分析可知:
∵θ减小
∴cosθ增大,tanθ减小
即墙壁对小球B的作用力将减小,A对小球B的支持力减小.根据牛顿第三定律可知,球B对墙壁的压力将减小,球B对A的压力亦减小.
再对A进行受力分析知:
由于A的平衡,所以A受地面摩擦力f=FBsinθ,根据题意知,B对A的压力FB减小且FB与竖直方向的夹角θ减小,故A所受地面的摩擦力f减小.再根据牛顿第三定律,地面所受A的摩擦力减小.
故选AC.
点评:正确的对物体进行受力分析,并能根据物体平衡确定各力的大小及大小变化关系,适时根据牛顿第三定律确定各力的变化情况是解决本题的关键.
练习册系列答案
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| A、小物块所受电场力逐渐增大 | B、小物块具有的电势能逐渐增大 | C、M点的电势可能高于N点的电势 | D、小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 |
A、
| ||||
| B、f | ||||
C、
| ||||
| D、2 f |
| A、物块斜面体之的间摩擦力大小为μmgcosθ | B、水平地面对斜面体的摩擦力方向水平向右 | C、水平地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 | D、斜面体与水平地面没有摩擦力的作用 |