(2014•开封模拟)如图所示.在倾角为θ的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体,档板与斜面夹角α.初始时α+β<90°

(2014•开封模拟)如图所示.在倾角为θ的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体,档板与斜面夹角α.初始时α+β<90°.在档板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程下列说法正确的是(  )
A.斜面对球的支持力变大
B.档板对球的弹力变大
C.档板对球的弹力先变小后变大
D.斜面对球的支持力先变小后变大
鬼舞狂者 1年前 已收到1个回答 举报

kiss840223 幼苗

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解题思路:以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件得出球对档板的压力FN1、球对斜面的压力FN2与斜面坡角α、挡板与斜面夹角β的函数关系式,由数学知识分析力的变化.

选球为研究对象,球受三个力作用,即重力G、斜面支持力FN2、挡板支持力FN1,受力分析如图所示.

由平衡条件可得
x方向上:FN1cos(90°-α-β)-FN2sinα=0…①
y方向上:FN2cosα-FN1sin(90°-α-β)-G=0…②
联立①②解得:
FN2=[G
cosα•
sinα
tan(α−β),FN1=
Gsinα/sinβ];
由题可知:α不变,β逐渐增大,根据数学知识可知:
FN2一直减小.FN1先减小后增大,当β=90°时,最小.
故选:C.

点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.

考点点评: 本题是较为复杂的动态变化分析问题,采用的是函数法,也可以采用图解法,更直观反映出力的变化情况.

1年前

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