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15.一只蜗牛从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行,在其滑落之前的爬行过程中受力情况是(  )
A.碗对蜗牛的摩擦力变大B.碗对蜗牛的支持力变大
C.碗对蜗牛的作用力变小D.地面对碗的摩擦力逐渐变小

分析 对蜗牛进行受力分析,作出力图,蜗牛缓慢爬行处于动态平衡状态之中,合力为零,由平衡条件分析各力的变化情况.把碗和蜗牛看成一个整体,整体受力平衡,水平方向不受地面对碗的摩擦力.

解答 解:A、蜗牛缓慢爬行受到重力mg、弹力N和摩擦力f,如图.设蜗牛所在处碗边的切线与水平方向的夹角为θ,由平衡条件则有:
N=mgcosθ,f=mgsinθ
蜗牛从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓缓爬行的过程中,θ逐渐增大,cosθ减小,sinθ增大,则N减小,f增大,故A正确,B错误;
C、碗对蜗牛的作用是N和f的合力,大小与重力mg相等,保持不变,故C错误;
D、把碗和蜗牛看成一个整体,整体受力平衡,水平方向不受地面对碗的摩擦力,故D错误.
故选:A

点评 本题是动态变化分析问题,采用的是函数法进行研究,也可以运用图解法进行分析,受力分析是基础.

练习册系列答案
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5.如图甲的光电门传感器是测定物体通过光电门的时间的仪器.其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端,当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时,和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t,则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小.

(1)为了减小测量瞬时速度的误差,应该选择宽度比较窄(选填“宽”或“窄”)的挡光板.
(2)如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置,他将该光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,小车每次都从同一位置A点由静止释放.
①如图丙所示,用游标卡尺测出挡光板的宽度d=11.40mm,实验时将小车从图乙A点静止释放,由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光的时问间隔△t=0.02s,则小车通过光电门时的瞬时速度大小为0.57m/s;
②实验中设小车的质量为m1,重物的质量为m2,则在m1与m2满足关系m1>>m2时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等;
③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间△t,并算出小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性关系图象,可间接得出小车的加速度与力之间的关系.处理数据时应作出v2-m2(选填“v2-m1”或“v2-m2”)图象;
④某同学在③中作出的线性关系图象不过坐标原点,如图丁所示(图中的m表示m1或m2),其可能的原因是操作过程中平衡摩擦力过量.

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