15.半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的豎直擋板MN.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).如圖所示是這個裝置的縱截面圖.若用外力使MN保持豎直,緩慢地向右移動,在Q落到地面以前,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的彈力逐漸增大B.MN對Q的彈力逐漸減小
C.P、Q間的彈力逐漸增大D.P、Q間的彈力逐漸減小

分析 首先對圓柱體Q進行正確的受力分析,并建立直角坐標(biāo)系,對PQ間的作用力進行正交分解,得出MN對Q和P對Q的作用力的表達式,即可得知在向右移動MN時,這兩個力的變化情況.

解答 解:對小圓柱體Q進行受力分析,受豎直向下的重力G、背向P的圓心的P的支持力N1和擋板的水平向左的支持力N2的作用,如圖所示,建立直角坐標(biāo)系,把N1進行正交分解,設(shè)N1與x軸方向上的夾角為θ,
沿x軸方向上有:N1cosθ=N2…①
沿y軸方向上有:N1sinθ=G…②
聯(lián)立①②解得:N1=$\frac{G}{sinθ}$…③
N2=Gcotθ…④
AB、在MN向右移動時,θ角減小,由④式可知,MN對Q的彈力N2逐漸增大.故A正確,B錯誤.
CD、在MN向右移動時,θ角減小,由③式可知,P、Q間的彈力N2逐漸增大.故C正確,D錯誤.
故選:AC

點評 在有關(guān)物體平衡的問題中,存在著大量的動態(tài)平衡問題,所謂動態(tài)平衡問題,就是通過控制某一物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化.
分析動態(tài)平衡問題通常有兩種方法.
1、解析法:對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析,建立平衡方程,求出應(yīng)變參量與自變參量的一般函數(shù)式,然后根據(jù)自變參量的變化確定應(yīng)變參量的變化.
2、圖解法:對研究對象進行受力分析,再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態(tài)下的力的矢量圖(畫在同一個圖中),然后根據(jù)有向線段(表示力)的長度,變化判斷各個力的變化情況.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,質(zhì)量為M=2kg的導(dǎo)體棒ab,垂直放在相距為l=1m的平行金屬軌道上,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的動摩擦因數(shù)為$\frac{\sqrt{3}}{15}$.導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ=30°,并處于磁感應(yīng)強度大小為B=2T、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中,左側(cè)是水平放置、間距為d=0.5m的平行金屬板,R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值,定值電阻為R=3Ω,不計其他電阻.現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,重力加速度為g=10m/s2,試求:
(1)調(diào)節(jié)Rx=2R,釋放導(dǎo)體棒,當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時,求通過棒的電流I及棒的速率v.
(2)改變Rx,待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后,將質(zhì)量為m=6×10-4kg、帶電量為+q=5×10-5 C的微粒水平射入金屬板間,若它恰能勻速通過,求此時的Rx

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.一質(zhì)量為M的均勻三角形水泥薄板ABC平放在水平地面上,已知AB<AC<BC,有一人分別從三頂角A、B、C處抬水泥板,若能抬起,則在A、B、C三處所用的力FA、FB、FC的大小關(guān)系是FA=FB=FC,F(xiàn)A=$\frac{G}{3}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,導(dǎo)線質(zhì)量為m,長為L,放在傾角為θ的光滑絕緣斜面上,所在區(qū)域內(nèi)存在垂直斜面向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,并能使導(dǎo)線靜止在斜面上.
(1)求通電導(dǎo)線中電流的大小和方向.
(2)若磁感應(yīng)強度的方向豎直向下,求通電導(dǎo)線中電流的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.下列說法正確的是( 。
A.木塊放在桌面上受到向上的支持力,這是由于木塊發(fā)生微小形變而產(chǎn)生的
B.壓彈簧時,彈簧的彈力總跟壓縮量成正比
C.壓力和支持力的方向總是垂直接觸面指向受力物體
D.細繩、輕桿上產(chǎn)生的彈力方向總是在沿著繩、桿的直線上

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

20.如圖所示,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌相距L=0.20m,與水平面夾角為θ=37°.在兩金屬導(dǎo)軌下端,用導(dǎo)線連接電源和定值電阻.電源電動勢E=6.0V,內(nèi)阻r=1.0Ω,定值電阻R=2.0Ω,其它電阻不計.金屬棒MN的質(zhì)量為m=0.10kg,剛好橫放在兩金屬導(dǎo)軌上,整個裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強磁場中.為使金屬棒MN處于靜止?fàn)顟B(tài),磁感應(yīng)強度B應(yīng)該為多大?(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是( 。
A.安培B.赫茲C.法拉第D.麥克斯韋

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖所示為一雙量程電壓表的示意圖.已知電流表G的量程為0~1mA,內(nèi)阻為500Ω,則圖中串聯(lián)的分壓電阻R1=4500Ω,R2=14500Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.關(guān)于摩擦力的方向,下列敘述中正確的是( 。
A.靜摩擦力的方向總與物體運動的方向相反
B.靜摩擦力的方向總是跟物體相對運動趨勢的方向相同
C.滑動摩擦力的方向,可能與物體的運動方向相同
D.滑動摩擦力的方向,總是與物體的相對運動方向相同

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同步練習(xí)冊答案