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半圆柱体P放在粗糙的水平面上,有一挡板MN与半圆柱不接触,在P和MN之间放有一个...

半圆柱体P放在粗糙的水平面上,有一挡板MN与半圆柱不接触,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,如图是这个装置的截面图,整个装置处于静止状态.若用外力缓慢地移动挡板MN,并保持挡板MN始终与两圆心的连线平行,在MN到达水平位置前,发现P始终保持静止,在此过程中,下列说法中正确的是( )
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A.Q所受的合力逐渐增大
B.地面对P的弹力逐渐增大
C.P、Q间的弹力先减小后增大
D.MN对Q的弹力逐渐增大
缓慢地移动挡板MN的过程中,Q所受合力保持为零.以Q为研究对象,分析受力,根据平衡条件得出MN对Q的弹力、P对Q的弹力与两圆心的连线与水平方向夹角的表达式,再分析两个弹力的变化.再以Q为研究对象,用同样的方法研究地面对P的弹力如何变化. 【解析】 设两圆心的连线与水平方向夹角为α. A、缓慢地移动挡板MN的过程中,Q所受合力始终为零,保持不变.故A错误. B、C、D以Q为研究对象,分析受力,如图1,根据平衡条件得,MN对Q的弹力N1=GQcosα,P对Q的弹力N2=GQsinα,GQ不变,α减小,则N1增大,N2减小.再以P为研究对象,分析受力如图,由平衡条件得,地面对P的弹力N3=GP+N2sinα,GP不变,N2减小,α减小,则地面对P的弹力N3减小.故BC错误,D正确. 故选D
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考点分析:
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