Question

15．有三個完全相同的重球，在每個球和水平面間各壓了一塊相同的木板，并都與一根硬棒相連，棒的另一端分別與一鉸鏈相連，三個鉸鏈的位置如圖甲、乙、丙所示．現(xiàn)分別用力F_甲、F_乙、F_丙將木板水平向右勻速抽出，（水平面光滑，重球和木板是粗糙的）．則下列關(guān)于F_甲、F_乙、F_丙大小關(guān)系判斷正確的是（　�。�

• A． F_甲=F_乙=F_丙
• B． F_甲＜F_乙=F_丙
• C． F_甲=F_乙＜F_丙
• D． F_甲＜F_乙＜F_丙

Answer 1

分析 球處于靜止狀態(tài)，受力平衡，先對球受力分析，求出球受到的摩擦力與桿對球的拉力方向與豎直方向的夾角為θ的關(guān)系，木板處于靜止狀態(tài)，再對木板受力分析，根據(jù)平衡條件列式分析即可．

解答 解：設(shè)球的重力為G，桿對球的拉力方向與豎直方向的夾角為θ，球與木板的動摩擦因數(shù)為μ，球處于靜止狀態(tài)，受力平衡，
對球受力分析，受到重力G、桿子的拉力T、木板對球的支持力N以及木板對球水平向右的滑動摩擦力f，
根據(jù)平衡條件得：
N=G+Tsinθ，
f=Tcosθ，
而f=μN
解得：f=$\frac{μG}{1-tanθ}$
木板處于靜止狀態(tài)，再對木板受力分析，根據(jù)平衡條件可知，水平方向有：F=f=$\frac{μG}{1-tanθ}$，
根據(jù)圖象可知，從甲到乙再到丙，θ增大，則f增大，所以F增大，故F_甲＜F_乙＜F_丙，故D正確．
故選：D

點評 本題主要考查了共點力平衡條件的直接應(yīng)用，要求同學們能正確分析物體的受力情況，注意本題中桿與墻壁用鉸鏈相連，則桿子力的方向沿桿子方向，且為拉力，難度適中．