问题 选择题

如图所示,轻支架可绕O点无摩擦自由转动,A端靠在墙上,将一小物体放在支架上让其自由下滑.支架和小物体间光滑,当小物体经过O点正上方时,A端受力N1;仅改变支架和小物体间的粗糙程度,使小物体能匀速下滑,当小物体经过O点正上方时,A端受力N2,则(  )

A.N1=0

B.N1<N2

C.N1>N2

D.N1=N2

答案

设物体经过O点正上方时对支架的压力大小为N.以O为支点.

当支架和小物体间光滑,小物体经过O点正上方时,根据力矩平衡得知N1的力矩与物块对支架压力的力矩平衡,即:

MN1=MN

当小物体匀速下滑经过O点正上方时,N2的力矩与摩擦力的力矩之和等于物块对支架压力的力矩,即MN2+Mf=MN

由于两次物块对支架压力的力矩相等,得MN1=MN2+Mf,则有MN1>MN2,而力臂不变,所以N1>N2

故选C

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