Question

【題目】如圖所示，質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 G ， 以后逐漸減小為0
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0

Answer 1

【答案】B
【解析】解答：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 ，
根據數學知識可知，θ從30°增大到90°，F和N均逐漸減小，當θ=30°，F有最大值為 ，N有最大值為2G ， 故B正確．
故選B

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球對a的支持力與θ的關系式，即可分析其變化．