13.如圖所示,半圓柱體A放在粗糙水平地面上,其右端有固定放置的豎直擋板CD,在A和CD之間放有一個光滑均勻的小圓柱體B,整個裝置處于靜止狀態(tài).若用外力使CD保持豎直且緩慢向右移動,在B沒有落到地面之前,A始終靜止,在此過程中( 。
A.B所受合力漸漸變大B.地面對A的摩擦力漸漸變大
C.A對B的彈力漸漸變小D.B對CD的彈力漸漸變小

分析 先對B受力分析,受重力、A對B的支持力和CD對B的支持力,根據(jù)平衡條件求解出兩個支持力;再對A、B整體受力分析,受重力、地面支持力、CD擋板對其向左的支持力和地面對其向右的支持力,再次根據(jù)共點力平衡條件列式求解.

解答 解:A、C、先對B受力分析,受重力、A對B的支持力和CD對B的支持力,如圖

根據(jù)共點力平衡條件,有
N1=$\frac{mg}{cosθ}$
N2=mgtanθ
當CD向右緩慢移動的過程中,θ增大,可知N1和N2都增大;但B受到的合力仍然為0.故A錯誤,C錯誤;
D、由以上的方向可知,CD對B的作用力N2增大,由牛頓第三定律可知,B對CD的彈力漸漸增大.故D錯誤;
B、再對A、B整體受力分析,受重力、地面支持力、CD擋板對其向左的支持力和地面對其向右的支持力,如圖

根據(jù)共點力平衡條件,有
f=N2
N=(M+m)g
故:f=mgtanθ
CD保持豎直且緩慢地向右移動過程中,角θ不斷變大,故N2變大,f變大.故B正確.
故選:B.

點評 本題關鍵是先對物體B受力分析,再對A、B整體受力分析,然后根據(jù)共點力平衡條件求出各個力的表達式,最后再進行討論.

練習冊系列答案
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(1)若測得某次壓縮彈簧(改變量x未知)由靜止釋放后小球落點的痕跡P到O點的水平距離為s,則釋放小球前彈簧彈性勢能的表達式為EP=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$;
(2)該同學改變彈簧的壓縮量x進行多次實驗,并測量得到下表所示的一系列數(shù)據(jù):
彈簧的壓縮量x(cm)1.001.502.002.503.003.50
小鋼球飛行的水平距離 s(m)20.130.040.0149.9860.0169.99
結合(1)問中所得EP的表達式和上表中的數(shù)據(jù),可以得出彈簧的彈性勢能EP與彈簧壓縮量x之間的關系,其表達式應為EP=$\frac{100mg{x}^{2}}{h}$;
(3)完成實驗后,該同學對上述裝置進行了如圖乙所示的改變;
(I)在一木板表面先后釘上白紙和復寫紙,并將木板豎直立于靠近桌子右邊緣處,將小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡M;
(Ⅱ)將木板向右平移適當距離后固定,將小球向左壓縮彈簧一段距離x0后由靜止釋放撞到木板并在白紙上留下痕跡N;
(Ⅲ)用刻度尺測量得白紙上M點到N點的豎直距離為y,桌子右邊緣與木板的水平距離為L,則步聚(II)中的彈簧的壓縮量x0=$\frac{L}{20}•\sqrt{\frac{h}{y}}$.

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