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如图所示,轻杆一端固定一个光滑小球,杆的转动轴O点固定在竖直墙上(杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动),小球同时搁置在光滑斜面上,杆与竖直墙面夹角为α,斜面倾角为β.初始

网友投稿  2022-10-22 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图所示,轻杆一端固定一个光滑小球,杆的转动轴O点固定在竖直墙上(杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动),小球同时搁置在光滑斜面上,杆与竖直墙面夹角为α,斜面倾角为β.初始时α<β且(α+β)<90°.为使斜面能在光滑地面上保持匀速运动(小球不离开斜面),作用在斜面上的水平外力F的大小以及轻杆受力T的大小变化,下列判断正确的是(  )
A.F逐渐增大,T逐渐减小
B.F逐渐增大,T先减小后增大
C.F逐渐增大,T先增大后减小
D.F逐渐减小,T逐渐增大
魔方格

◎ 答案

对小球受力分析,受到重力mg、支持力N和杆的支持力T,如图

魔方格

根据共点力平衡条件,有
N
sinα
=
T
sinβ
=
mg
sin(α+β)

解得
N=
sinα
sin(α+β)
mg=
mg
sinβ?cotα+cosβ

T=
sinβ
sin(α+β)
mg
对斜面体受力分析,受到推力F、重力Mg、支持力FN和压力N,如图

魔方格

根据共点力平衡条件,有
 Nsinβ=F
解得
F=Nsinβ=
sinβ
sinβ?cotα+cosβ
mg=
mg
cotα+cotβ

故随着α的增大,T先减小后增大,F增大
故选B.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,轻杆一端固定一个光滑小球,杆的转动轴O点固定在竖直墙上(杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动),小球同时搁置在光滑斜面上,杆与竖直墙面夹角为α,斜面倾角为β.初始…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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