(3分)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的…——2012 高考物理第 3 题答案解析

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2012 全国 第 3 题 解答题 区分题
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3.(3分)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为$\mathsf { N } _ { 1 }$ ,球对木板的压力大小为 ${ \sf N } _ { 2 }$ .以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中(  )

A $\mathsf { N } _ { 1 }$ 始终减小, ${ \sf N } _ { 2 }$ 始终增大B $\mathsf { N } _ { 1 }$ 始终减小, ${ \sf N } _ { 2 }$ 始终减小C $\mathsf { N } _ { 1 }$ 先增大后减小, ${ \sf N } _ { 2 }$ 始终减小

D. $\mathsf { N } _ { 1 }$ 先增大后减小, ${ \sf N } _ { 2 }$ 先减小后增大

参考答案

B

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【考点】2G:力的合成与分解的运用;3C:共点力的平衡

【专题】527:共点力作用下物体平衡专题

【分析】以小球为研究对象,分析受力情况:重力、木板的支持力和墙壁的支持力,根据牛顿第三定律得知,墙面和木板对球的压力大小分别等于球对墙面和木板的支持力大小,根据平衡条件得到两个支持力与 θ 的关系,再分析其变化情况

【解答】解:以小球为研究对象,分析受力情况:重力 G、墙面的支持力 $\mathsf { N } _ { 1 } ^ { \prime }$ ′和

板的支持力 ${ \sf N } _ { 2 } ^ { \prime }$ .根据牛顿第三定律得知, $\mathsf { N } _ { 1 } \mathsf { \Lambda } = \mathsf { N } _ { 1 } \prime$ ${ \sf N } _ { 2 } \mathrm { \overline { { \Lambda } } } = { \sf N } _ { 2 } \prime$ 根据平衡条件得: ${ \sf N } _ { 1 } ^ { \prime } { = } { \sf G c o t } { \theta }$ $\mathsf { N } _ { 2 } ^ { \prime } \mathsf { \overline { { \tau } } = \frac { \mathsf { G } } { \mathsf { \Omega } _ { \mathsf { s i n } } \mathsf { \Theta } } }$

将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置的过程中,θ增大,cotθ减小,sinθ增大,则 ${ \sf N } _ { 1 } ^ { \prime }$ 和 ${ \sf N } _ { 2 } ^ { \prime }$ ′都始终减小,故 $\mathsf { N } _ { 1 }$ 和 ${ \sf N } _ { 2 }$ 都始终减小。故选:B。

【点评】本题运用函数法研究动态平衡问题,也可以运用图解法直观反映力的变化情况

✅ 来源:2012年 · 全国 · 2012_xinkebiao_old · 第 3 题 · 本题已通过全部自动发布校验
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