Question

如圖甲，在圓柱體側(cè)面放一物塊P，圓柱體繞其水平中心軸O按圖示方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊P在由A轉(zhuǎn)至A′的過(guò)程的過(guò)程中始終與圓柱面保持相對(duì)靜止．則圖乙反映的是上述過(guò)程中哪個(gè)物理量的大小隨轉(zhuǎn)過(guò)角度變化的規(guī)律（ ）

A．物塊P所受重力
B．物塊P所受支持力
C．物塊P所受摩擦力
D．物塊P所合外力

Answer 1

【答案】分析：物體P處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，由共點(diǎn)力的平衡條件可知所受合力的變化，利用正交分解法可知支持力及摩擦力的變化．
解答：解：在圓柱體緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，物塊P的重力是定值，不隨時(shí)間發(fā)生變化，A錯(cuò)誤；
物塊P受三個(gè)力的作用，豎直向下的重力G，沿半徑指向外的支持力F_N，沿切線方向的靜摩擦力F_f，因圓柱體緩慢移動(dòng)，所以物塊P在任意位置所受合力為零，D錯(cuò)誤；
對(duì)三力正交分解，設(shè)重力G與支持力F_N方向所夾銳角為θ，則F_N=mgcos θ，F(xiàn)_f=mgsin θ，從A轉(zhuǎn)至A′的過(guò)程中，θ先減小后增大，所以F_N先增大后減小，B正確；而F_f先減小后增大，C錯(cuò)誤．
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題屬于共點(diǎn)力的平衡條件中的動(dòng)態(tài)平衡，在解題時(shí)應(yīng)注意尋找不變量及變化量，由角邊關(guān)系可以表示出其他力的變化情況．