半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有一豎直放置的光滑檔板MN.在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止,如圖所示是這個裝置的截面圖.現(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止.則在此過程中,下列說法正確的是( 。
分析:分別對Q、P及整體進行分析,作出受力分析圖,根據(jù)過程中夾角的變化可得出彈力、支持力及合力變化.
解答:解:對Q分析可知,Q受重力G、P的彈力F1及檔板的彈力F2; 對P分析,可知P受重力、支持力、Q的壓力及摩擦力; 如下圖所示:
A、在MN向左移動的過程中,由于小球下滑,球Q受P的彈力與豎直方向的夾角變大,如下圖所示,由幾何關(guān)系可知,F(xiàn)1=
mg
cosθ
,夾角變大,則cosθ減小,故MN對Q的彈力增大; 故A錯誤;
B、對整體分析,整體豎直方向只受重力、支持力; 因重力不變,則支持力不變,故B錯誤;
C、由于Q緩慢下落,仍可看作平衡狀態(tài),故合力一直為零,故C錯誤;
D、由上圖分析可知,在球下滑過程中,MN對Q的彈力增大,則再對PQ整體分析,可知,P受地面的摩擦力增大,故D正確;
故選D.
點評:本題考查共點力平衡的應(yīng)用,注意正確要正確選擇研究對象,作好受力分析,并正確利用好幾何關(guān)系進行分析求解.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,半圓柱體P放在粗糙的水平面上,其右端有豎直放置的擋板MN,在P和MN之間放有一個光滑均質(zhì)的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).若用外力使MN保持豎直并緩慢向右移動,在Q落到地面以前P始終保持靜止.則在此過程中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?山西二模)半圓柱體P放在粗糙的水平面上,有一擋板MN與半圓柱不接觸,在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,如圖是這個裝置的截面圖,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).若用外力緩慢地移動擋板MN,并保持擋板MN始終與兩圓心的連線平行,在MN到達水平位置前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止,在此過程中,下列說法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

半圓柱體P放在粗糙的水平面上,其右端有固定放置的豎直擋板MN.在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).如圖所示是整個裝置的縱截面圖.若用外力使MN保持豎直且緩慢的向右移動,在Q落到地面以前發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止,則MN對Q的彈力逐漸
增大
增大
,地面對P的摩擦力逐漸
增大
增大
.(選填“增大”“減小”或“不變”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)半圓柱體P放在粗糙的水平面上,有一擋板MN,延長線總是過半圓柱體的軸心O,但擋板與半圓柱不接觸,在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖是這個裝置的截面圖,若用外力使MN繞O點緩慢地順時針轉(zhuǎn)動,在MN到達水平位置前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止,在此過程中,下列說法中正確的是(  )
A、MN對Q的彈力先減小后增大B、MN對Q的彈力先增大后減小C、P、Q間的彈力先減小后增大D、Q所受的合力始終不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)半圓柱體P放在粗糙的水平面上,有一擋板MN,延長線總是過半圓柱體的軸心O,但擋板與半圓柱不接觸,在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖是這個裝置的截面圖,若用外力使MN繞O點緩慢地逆時針轉(zhuǎn)動,在Q到達最高位置前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止,在此過程中,下列說法中正確的是( 。
A、MN對Q的彈力大小保持不變B、MN對Q的彈力一直減小至零C、P、Q間的彈力一直增大D、Q所受的合力逐漸增大

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