半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的豎直擋板MN.在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止.圖示是這個裝置的縱截面圖.若用外力使MN保持豎直,緩慢地向右移動,在Q落到地面以前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止.在此過程中,下列說法中正確的是( 。
分析:先對Q受力分析,受重力、P對Q的支持力和MN對Q的支持力,根據(jù)平衡條件求解出兩個支持力;再對P、Q整體受力分析,受重力、地面支持力、MN擋板對其向左的支持力和地面對其向右的支持力,再次根據(jù)共點力平衡條件列式求解.
解答:解:先對Q受力分析,受重力、P對Q的支持力和MN對Q的支持力,如圖

根據(jù)共點力平衡條件,有
N1=
mg
cosα

N2=mgtanθ
再對P、Q整體受力分析,受重力、地面支持力、MN擋板對其向左的支持力和地面對其向右的支持力,如圖

根據(jù)共點力平衡條件,有
f=N2
N=(M+m)g

f=mgtanθ
MN保持豎直且緩慢地向右移動過程中,角θ不斷變大,故f變大,N不變,N1變大,N2變大,P、Q受到的合力始終為零;
故選:C
點評:本題關鍵是先對物體Q受力分析,再對P、Q整體受力分析,然后根據(jù)共點力平衡條件求出各個力的表達式,最后再進行討論.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,半圓柱體P放在粗糙的水平面上,其右端有豎直放置的擋板MN,在P和MN之間放有一個光滑均質的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止狀態(tài).若用外力使MN保持豎直并緩慢向右移動,在Q落到地面以前P始終保持靜止.則在此過程中( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?山西二模)半圓柱體P放在粗糙的水平面上,有一擋板MN與半圓柱不接觸,在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,如圖是這個裝置的截面圖,整個裝置處于靜止狀態(tài).若用外力緩慢地移動擋板MN,并保持擋板MN始終與兩圓心的連線平行,在MN到達水平位置前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止,在此過程中,下列說法中正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

半圓柱體P放在粗糙的水平面上,其右端有固定放置的豎直擋板MN.在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止狀態(tài).如圖所示是整個裝置的縱截面圖.若用外力使MN保持豎直且緩慢的向右移動,在Q落到地面以前發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止,則MN對Q的彈力逐漸
增大
增大
,地面對P的摩擦力逐漸
增大
增大
.(選填“增大”“減小”或“不變”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)半圓柱體P放在粗糙的水平面上,有一擋板MN,延長線總是過半圓柱體的軸心O,但擋板與半圓柱不接觸,在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止狀態(tài),如圖是這個裝置的截面圖,若用外力使MN繞O點緩慢地順時針轉動,在MN到達水平位置前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止,在此過程中,下列說法中正確的是( 。
A、MN對Q的彈力先減小后增大B、MN對Q的彈力先增大后減小C、P、Q間的彈力先減小后增大D、Q所受的合力始終不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)半圓柱體P放在粗糙的水平面上,有一擋板MN,延長線總是過半圓柱體的軸心O,但擋板與半圓柱不接觸,在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止狀態(tài),如圖是這個裝置的截面圖,若用外力使MN繞O點緩慢地逆時針轉動,在Q到達最高位置前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止,在此過程中,下列說法中正確的是(  )
A、MN對Q的彈力大小保持不變B、MN對Q的彈力一直減小至零C、P、Q間的彈力一直增大D、Q所受的合力逐漸增大

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