问题详情:
如图所示,斜面上固定有一与斜面垂直的挡板,另有一截面为圆的光滑柱状物体*放置于斜面上,半径与*相同的光滑球乙被夹在*与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态.现在从球心O1处对*施加一平行于斜面向下的力F,使*沿斜面方向缓慢向下移动.设乙对挡板的压力大小为F1,*对斜面的压力大小为F2,在此过程中( )
A.F1缓慢增大,F2缓慢增大 B.F1缓慢增大,F2缓慢减小
C.F1缓慢减小,F2缓慢增大 D.F1缓慢减小,F2保持不变
【回答】
解:对乙球受力分析,受重力mg、*对乙的支持力N1和挡板的支持力N2,如图
重力的大小和方向都不变,挡板的支持力方向不变、大小变,*对乙的支持力的大小和方向都变,根据三力平衡条件得到:
*对乙的支持力N1先变小后变大,挡板的支持力N2不断变小;
乙对挡板的压力等于挡板对乙的压力,故F1不断变小;
再对*与乙整体受力分析,受到推力、重力、斜面的支持力和挡板的支持力,如图:
根据共点力平衡条件,有:
F+(M+m)gsinθ﹣N2=0
N3﹣(M+m)gcosθ=0
解得:
N3=(M+m)gcosθ
故斜面对*的支持力不变,而*对斜面的压力等于斜面对*的支持力,故*对斜面的压力F2不变;
故选:D.
知识点:共点力的平衡
题型:多项选择