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10.半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一竖直放置的光滑档板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,如图所示是这个装置的截面图.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止.则在此过程中,下列说法正确的是(  )
A.MN对Q的弹力逐渐增大B.地面对P的支持力逐渐增大
C.Q所受的合力逐渐增大D.地面对P的摩擦力逐渐增大

分析 分别对Q、P及PQ整体进行受力分析,作出受力分析图,根据过程中夹角的变化可得出弹力、支持力、摩擦力及合力的变化情况.

解答 解:对Q分析可知,Q受重力G、P的弹力F1及档板的弹力F2;对P分析,可知P受重力G′、支持力N、Q的压力F′及地面的摩擦力f; 如右图所示:
A、在MN向右移动的过程中,由于小球下滑,球Q受P的弹力与竖直方向的夹角变大,如图所示,由几何关系可知,F1=$\frac{G}{cosθ}$,θ是F1与竖直方向的夹角,θ变大,则cosθ减小,故MN对Q的弹力F1增大; 故A正确;
B、对整体分析,整体竖直方向只受重力、支持力;因重力不变,则地面对P的支持力不变,故B错误;
C、由于Q缓慢下落,仍可看作平衡状态,故合力一直为零,保持不变,故C错误;
D、由上图分析可知,在球下滑过程中,MN对Q的弹力增大,则再对PQ整体分析,可知,地面对P的摩擦力大小等于挡板对小球的弹力F2,F2增大,则地面对P的摩擦力大小增大,故D正确;
故选:AD.

点评 本题是动态变化分析问题,要注意正确选择研究对象,作好受力分析,并正确利用好几何关系进行分析.

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