Question

半圓柱體P放在粗糙的水平面上，其右端有固定放置的豎直擋板MN．在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止狀態．如圖所示是整個裝置的縱截面圖．若用外力使MN保持豎直且緩慢的向右移動，在Q落到地面以前發現P始終保持靜止，則MN對Q的彈力逐漸    ，地面對P的摩擦力逐漸    ．（選填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

【答案】分析：在半圓柱體P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止狀態，當用外力使MN保持豎直且緩慢的向右移動，P始終保持靜止，則物體P與Q均處于平衡狀態．從而進行受力分析，根據力的平行四邊形來進行力的合成，得出力與夾角的函數關系．
解答：解：物體Q在隨著MN保持豎直且緩慢的向右移動的同時，在緩慢下降．對其受力分析，得重力與擋板的彈力方向不變，物體P對其的彈力方向向水平方向轉動．由于兩個彈力的合力與重力相平衡，隨著夾角變大，兩個彈力均變大．
物體Q對物體P的彈力變大，導致彈力在水平方向的分力變大，從而使地面對P的摩擦力逐漸增大．

故答案為：增大；增大
點評：題中有“緩慢”兩字，則是說明物體處于平衡狀態，且是移動的．同時當兩個力的合力一定時，當兩個力的夾角變大，則兩個力的大小也會變大．當其中一個力方向變化導致夾角（小于90°）變大，則變化的這個力大小先變小后變大．當其中一個力方向變化導致夾角（大于90°）變大，則變化的這個力大小變大．