题目内容

(2015?上海一模)光滑直杆AB和BC按如图所示连接,A、C处与竖直墙用铰链连接,两杆在B点也用铰链连接,杆及铰链的质量与摩擦都不计.ABC构成一直角三角形,BC与墙垂直,将重力为G、可视为质点的物块P从A点静止释放,则物块从A运动到B的过程中( )

A.AB杆对BC杆的作用力方向垂直AB杆向右上方

B.C处铰链对BC杆的作用力不变

C.A处铰链对AB杆的作用力方向不变

D.A处铰链对AB杆的作用力先变小后变大

D

【解析】

试题分析:对BC受力分析,然后确定AB对BC的作用力方向;

以A为支点应用力矩平衡条件判断BC对AB的作用力如果变化,然后判断C处作用力的变化情况;

根据AB的受力情况应用平衡条件与力矩平衡条件分析答题.

【解析】
A、杆的质量与摩擦不计,BC杆受到墙壁C处的作用力与AB杆的作用力,墙壁对BC的作用力水平向右,BC杆静止处于平衡状态,由平衡条件可知,AB杆对BC的作用力水平向左,故A错误;

B、以A为支点,物块P向下滑动过程中,物块P对AB的压力不变,力臂逐渐变大,力矩变大,BC对AB的作用力的力臂大小不变,由力臂平衡条件可知,BC对AB的作用力变大,由牛顿第三第定律可知,AB对BC的作用力逐渐变大,杆BC静止,处于平衡状态,由平衡条件可知,C对BC的作用力等于AB对BC的作用力,则C对BC的作用力逐渐变大,故B错误;

C、BC对AB的作用力FBC方向不变,大小逐渐增大,物块P对AB的作用力N大小与方向都不变,A处对AB的作用力FA如图所示,由图示可知,物块P下滑过程,A处对AB的作用力方向不断变化,由图示可知,FA先变小后变大,当FA与FBC垂直时FA最小,C错误,D正确;

故选:D.

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