解题思路:先对小滑块受力分析,根据共点力平衡条件求出支持力和拉力的表达式,再分析;然后对半圆柱体受力分析,得到摩擦力和支持力表达式后分析.
A、B、对小滑块受力分析,受到重力、支持力和拉力,如图
根据共点力平衡条件,有
N=mgcosθ
F=mgsinθ
由于θ越来越大,故支持力N变小,拉力F变大,故A错误,B也错误;
C、D、对半圆柱体受力分析,受到压力N,地面支持力N′,重力Mg,地面的静摩擦力f,如图
根据共点力平衡条件,有
Nsinθ=f
Mg+Ncosθ=N′
解得
f=mgsinθcosθ=[1/2]mgsin2θ
N′=Mg+mgcos2θ=Mg+mg([1+cos2θ/2])
由于θ越来越大,故静摩擦力f先变大后变小,支持力先变小后变大,故C正确,D错误;
故选C.
点评:
本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
考点点评: 本题关键是先后对小滑块和半圆柱体受力分析,然后根据共点力平衡条件列式求解.