2.如圖所示,質(zhì)量相同分布均勻的兩個圓柱體a、b靠在一起,表面光滑,重力均為G,其中b的下一半剛好固定在水平面MN的下方,上邊露出另一半,a靜止在平面上,現(xiàn)過a的軸心施以水平作用力F,可緩慢的將a拉離平面一直滑到b的頂端,對該過程分析,應有( 。
A.拉力F先增大后減小,最大值是G
B.開始時拉力F最大為$\sqrt{3}$G,以后逐漸減小為G
C.a、b間壓力由0逐漸增大,最大為G
D.a、b間的壓力開始最大為2G,而后逐漸減小到G

分析 a球緩慢上升,合力近似為零,分析a受力情況,由平衡條件得到F以及b球?qū)的支持力與θ的關(guān)系式,即可分析其變化.

解答 解:對于a球:a球受到重力G、拉力F和b球的支持力N,由平衡條件得:
F=Ncosθ,
Nsinθ=G
則得 F=Gcotθ,N=$\frac{G}{sinθ}$
根據(jù)數(shù)學知識可知,θ從30°增大到90°,F(xiàn)和N均逐漸減小,當θ=30°,F(xiàn)有最大值為$\sqrt{3}$G,N有最大值為2G;
故ABC錯誤,D正確.
故選:D.

點評 本題運用隔離法研究,分析a球受力情況,得到兩個力的表達式是解題的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
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B.閉合電路中磁通量變化量越大,感應電動勢就越大
C.閉合電路中磁通量變化越快,感應電動勢越大
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C.線圈繞CD邊轉(zhuǎn)動
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