问题 选择题

如图所示,一个重力为G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态.今使板与斜面的夹角β缓慢增大,问:在此过程中,挡板对球的压力FN1和斜面对球的支持力FN2变化情况为(  )

A.FN1FN2都是先减小后增加

B.FN2一直减小,FN1先增加后减小

C.FN1先减小后增加,FN2一直减小

D.FN1一直减小,FN2先减小后增加

答案

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

配伍题 B1型题
单项选择题