如图所示,轻轩的一端固定一光滑球体,杆的另一端O为自由转动轴,而球又搁置在光滑斜面上.若杆与墙面的夹角为β,斜面倾角为θ,开始时轻杆与竖直方向的夹角β<θ.且θ+β<90°,则-物理

题目简介

如图所示,轻轩的一端固定一光滑球体,杆的另一端O为自由转动轴,而球又搁置在光滑斜面上.若杆与墙面的夹角为β,斜面倾角为θ,开始时轻杆与竖直方向的夹角β<θ.且θ+β<90°,则-物理

题目详情

如图所示,轻轩的一端固定一光滑球体,杆的另一端O为自由转动轴,而球又搁置在光滑斜面上.若杆与墙面的夹角为β,斜面倾角为θ,开始时轻杆与竖直方向的夹角β<θ.且θ+β<90°,则为使斜面能在光滑水平面上向右缓慢做匀速直线运动,在球体离开斜面之前,作用于斜面上的水平外力F的大小及轻杆受力T和地面的支持力FN的大小变化情况是(  )
A.F逐渐增大,T逐渐减小,FN逐渐减小
B.F逐渐减小,T逐渐减小,FN逐渐增大
C.F逐渐增大,T先减小后增大,FN逐渐增大
D.F逐渐减小,T先减小后增大,FN逐渐减小
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题型:单选题难度:中档来源:不详

答案

对小球受力分析,受到重力mg、支持力N和干的支持力T,如图

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根据共点力平衡条件,有
class="stub"N
sinβ
=class="stub"T
sinα
=class="stub"mg
sin(α+β)

解得
N=class="stub"sinβ
sin(α+β)
mg=class="stub"mg
sinα?cotβ+cosα

T=class="stub"sinα
sin(α+β)
mg

对斜面体受力分析,受到推力F、重力Mg、支持力FN和压力N,如图

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根据共点力平衡条件,有
Nsinα=F
Mg+Ncosα=FN
解得
F=Nsinα=class="stub"sinα
sinα?cotβ+cosα
mg=class="stub"mg
cotβ+cotα
mg
FN=Mg+Ncosα=Mg+class="stub"mg
tanα?cotβ+1

故随着β的增大,T减小,F增大,FN增大;
故选C.

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