问题 选择题

如图所示,水平面有一固定的粗糙程度处处相同的圆弧形框架ABC,框架下面放置一块厚度不计的金属板,金属板的中心O点是框架的圆心,框架上套有一个轻圆环,用轻弹簧把圆环与金属板的O点固定连接,开始轻弹簧处于水平拉紧状态.用一个始终沿框架切线方向的拉力F拉动圆环从左侧水平位置缓慢绕框架运动,直到轻弹簧达到竖直位置,金属板始终保持静止状态,则在整个过程中(  )

A.水平面对金属板的支持力逐渐减小

B.水平面对金属板的摩擦力逐渐增大

C.沿框架切线方向对圆环的拉力逐渐减小

D.框架对圆环的摩擦力逐渐增大

答案

A、B、弹簧的长度不变,故弹簧的弹力大小不变,设为F′;

先对属板受力分析,受重力、支持力,弹簧的拉力和向右的静摩擦力,如图;

根据平衡条件,有

水平方向:f=Fcosθ            ①

竖直方向:N+F′sinθ=mg             ②

由②式,得到:N=mg-F′sinθ,随着θ的变大,支持力不断减小,故A正确;

由①式,随着θ的变大,静摩擦力逐渐减小,故B错误;

C、D、对轻环受力分析,受弹簧的拉力,框架的支持力,拉力和滑动摩擦力,根据平衡条件,有

F=f′③

f′=μF′④

解得:F=μF′,故拉力大小不变,故C错误;

由④式,滑动摩擦力不变,故D错误;

故选A.

问答题
单项选择题