如图所示,半圆柱体P放在粗糙的水平面上,一个光滑均匀的小圆柱体Q,受到一个始终与两圆心连线垂直的力F作用,在F的作用下缓慢地由最低端移到半圆柱的顶端的过程中,下列说法

发布时间:2020-08-08 11:39:57

如图所示,半圆柱体P放在粗糙的水平面上,一个光滑均匀的小圆柱体Q,受到一个始终与两圆心连线垂直的力F作用,在F的作用下缓慢地由最低端移到半圆柱的顶端的过程中,下列说法中正确的是A.F先增大后减小B.P、Q间的弹力先减小后增大C.F始终减小D.Q所受的合力逐渐增大

网友回答

C
解析分析:以小圆柱体Q为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件得出F和P对Q的弹力与OQ与水平方向夹角的关系式,由数学知识分析它们的变化.Q缓慢移动的过程中Q处于平衡状态,合力为零.

解答:解:A、B、C以小圆柱体Q为研究对象,分析受力情况:重力mg、F和P的弹力N,作出力图,如图.设OQ与水平方向夹角为α,由平衡条件得:
F=mgcosα,N=mgsinα
小圆柱体Q由最低端移到半圆柱的顶端的过程中,α增大,cosα减小,sinα增大,则F减小,N增大.故AB错误,C正确.
D、由题,小圆柱体Q缓慢地移动,始终保持平衡,合力为零,保持不变.故D错误.
故选C

点评:本题根据平衡条件,运用函数法分析动态变化问题,也可以通过图解法进行分析.
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