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精英家教网如图所示,半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖向挡板MN,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,若用外力使MN保持竖直且缓慢向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止,在此过程中(  )
A、MN对Q的弹力逐渐减小B、Q所受的合力逐渐增大C、地面对P的磨擦力逐渐增大D、P、Q间的弹力先减小后增大
分析:先对Q受力分析,受重力、P对Q的支持力和MN对Q的支持力,根据平衡条件求解出两个支持力;再对P、Q整体受力分析,受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力,再次根据共点力平衡条件列式求解.
解答:解:先对Q受力分析,受重力、P对Q的支持力和MN对Q的支持力,如图
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根据共点力平衡条件,有:
N1=
mg
cosθ

N2=mgtanθ
再对P、Q整体受力分析,受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力,如图
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根据共点力平衡条件,有:
f=N2
N=(M+m)g
故:f=mgtanθ
MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中,角θ不断变大,故f变大,N不变,N1变大,N2变大,P、Q受到的合力一直为零;
故选:C.
点评:本题关键是先对物体Q受力分析,再对P、Q整体受力分析,然后根据共点力平衡条件求出各个力的表达式,最后再进行讨论.
练习册系列答案
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如图所示,半圆柱体P放在粗糙的水平面上,其右端有竖直放置的挡板MN,在P和MN之间放有一个光滑均质的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态.若用外力使MN保持竖直并缓慢向右移动,在Q落到地面以前P始终保持静止.则在此过程中(  )

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精英家教网如图所示,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(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013安徽江南十校摸底)如图所示,半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖向挡板MN,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,若用外力使MN保持竖直且缓慢向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止,在此过程中                                  (    )

    A.MN对Q的弹力逐渐减小

    B.Q所受的合力逐渐增大

    C.地面对P的磨擦力逐渐增大

    D.P、Q间的弹力先减小后增大

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年河北省邯郸市高三第二次模拟考试理科物理卷 题型:选择题

如图所示,半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有画定放置的竖直挡板MN在P和MN之间放有一个光滑且密度均匀的小圆柱体Q,整个装置静止不动。若用外力使MN保持竖直,并缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,P始终保持静止。在此过程中,下列说法中正确的是

A.  地面对P的摩擦力逐渐增大  B.    MN对Q的弹力逐渐减小

C.  Q所受的合力遂渐增大       D.    地面对P的支持力逐渐减小

 

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