一質(zhì)量為m的鐵球在水平推力F的作用下,靜止在傾角為θ的斜面和豎直墻壁之間,鐵球與斜面的接觸點(diǎn)為A,推力F的作用線通過球心,如圖所示,假設(shè)斜面和墻壁均光滑.若水平推力緩慢增大,則在此過程中( )

A.鐵球?qū)π泵娴淖饔昧徛龃?br />B.斜面對鐵球的支持力大小為mg/cosθ
C.墻對鐵球的作用力大小始終等于推力F
D.墻對鐵球的作用力大小始終小于推力F
【答案】分析:對球受力分析,然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,運(yùn)用正交分解法,結(jié)合幾何關(guān)系分析求解.
解答:解:A、B、對小球受力分析,受推力F、重力G、墻壁的支持力N、斜面的支持力N′,如圖

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有:
x方向:F-N′sinθ-N=0
豎直方向:N′cosθ=mg
解得:N′=
N=F-mgtanθ
故當(dāng)F增加時,斜面的支持力為,保持不變,故球?qū)π泵娴膲毫σ脖3植蛔儯蔄錯誤,B正確;
C、D、故當(dāng)F增加時,墻壁對鐵球的作用力不斷變大,為N=F-mgtanθ<F;故C錯誤,D正確;
故選BD.
點(diǎn)評:本題關(guān)鍵是對小球受力分析,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,運(yùn)用正交分解法列式求解.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長為L的細(xì)繩上端系一質(zhì)量不計的環(huán),環(huán)套在光滑水平桿上,在細(xì)線的下端吊一個質(zhì)量為m的鐵球(可視作質(zhì)點(diǎn)),球離地的高度h=L,當(dāng)繩受到大小

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試求:

(1)在環(huán)被擋住而立即停止時繩對小球的拉力大。

(2)在以后的運(yùn)動過程中,球的第一次碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離是多少?

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