如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平面上,小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程

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  • 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.

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