解题思路:在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,说明物体受力始终平衡,受力分析后正交分解表示出拉力F,应用数学方法讨论F的变化,求解出支持力后讨论变化.
A、B、对物体受力分析如图:
因为物体匀速运动,水平竖直方向均受力平衡:
水平方向:Fcosθ=μ(mg-Fsinθ) ①
竖直方向:FN+Fsinθ=mg ②
解得:F=[μmg/cosθ+μsinθ]
令:sinβ=
1
1+μ2,cosβ=
μ
1+μ2,即:tanβ=[1/μ]
则:F=
μmg
(sinβcosθ+cosβsinθ)
1+μ2=
μmg
cos(θ−β)
1+μ2
θ从0逐渐增大到90°的过程中,在θ<β前:cos(θ-β)逐渐变大,所以F逐渐减小
在θ>β后:cos(θ-β)逐渐变小,所以F逐渐增大
所以结论是:F先减小后增大,故A正确,B错误;
C、木箱一直匀速前进,故合力一直为零,故C错误;
D、由②式,得到FN=mg-Fsinθ=mg−
μmgsinθ
cosθ+μsinθ=mg−
μmg
cotθ+μ,故θ越大,支持力越小,故D正确;
故选AD.
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: 本题为平衡条件的应用问题,受力分析后应用平衡条件求解即可,难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的变化,难度不小,需要细细品味.