Question

如圖甲，在圓柱體側面放一物塊P，圓柱體繞其水平中心軸O按圖示方向緩慢轉動，物塊P在由A轉至A′的過程的過程中始終與圓柱面保持相對靜止．則圖乙反映的是上述過程中哪個物理量的大小隨轉過角度變化的規(guī)律（　　）

A．物塊P所受重力

B．物塊P所受支持力

C．物塊P所受摩擦力

D．物塊P所合外力

Answer 1

分析：物體P處于動態(tài)平衡狀態(tài)，由共點力的平衡條件可知所受合力的變化，利用正交分解法可知支持力及摩擦力的變化．

解答：解：在圓柱體緩慢轉動的過程中，物塊P的重力是定值，不隨時間發(fā)生變化，A錯誤；
物塊P受三個力的作用，豎直向下的重力G，沿半徑指向外的支持力F_N，沿切線方向的靜摩擦力F_f，因圓柱體緩慢移動，所以物塊P在任意位置所受合力為零，D錯誤；
對三力正交分解，設重力G與支持力F_N方向所夾銳角為θ，則F_N=mgcos θ，F_f=mgsin θ，從A轉至A′的過程中，θ先減小后增大，所以F_N先增大后減小，B正確；而F_f先減小后增大，C錯誤．
故選B．

點評：本題屬于共點力的平衡條件中的動態(tài)平衡，在解題時應注意尋找不變量及變化量，由角邊關系可以表示出其他力的變化情況．