如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平面上,小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平面上,小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态.下列说法中正确的是(  )
A.半圆柱体对小物块的支持力变大
B.外力F先变小后变大
C.地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小
D.地面对半圆柱体的支持力变大
魔方格

◎ 答案

A、B、对小滑块受力分析,受到重力、支持力和拉力,如图

魔方格

根据共点力平衡条件,有
N=mgcosθ
F=mgsinθ
由于θ越来越大,故支持力N变小,拉力F变大,故A错误,B也错误;
C、D、对半圆柱体受力分析,受到压力N,地面支持力N′,重力Mg,地面的静摩擦力f,如图

魔方格

根据共点力平衡条件,有
Nsinθ=f
Mg+Ncosθ=N′
解得
f=mgsinθcosθ=
1
2
mgsin2θ
N′=Mg+mgcos2θ=Mg+mg(
1+cos2θ
2

由于θ越来越大,故静摩擦力f先变大后变小,支持力先变小后变大,故C正确,D错误;
故选C.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平面上,小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态…”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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