Question

半圆柱体P放在粗糙的水平面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN．在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态．如图所示是整个装置的纵截面图．若用外力使MN保持竖直且缓慢的向右移动，在Q落到地面以前发现P始终保持静止，则MN对Q的弹力逐渐    ，地面对P的摩擦力逐渐    ．（选填“增大”“减小”或“不变”）

Answer 1

【答案】分析：在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，当用外力使MN保持竖直且缓慢的向右移动，P始终保持静止，则物体P与Q均处于平衡状态．从而进行受力分析，根据力的平行四边形来进行力的合成，得出力与夹角的函数关系．
解答：解：物体Q在随着MN保持竖直且缓慢的向右移动的同时，在缓慢下降．对其受力分析，得重力与挡板的弹力方向不变，物体P对其的弹力方向向水平方向转动．由于两个弹力的合力与重力相平衡，随着夹角变大，两个弹力均变大．
物体Q对物体P的弹力变大，导致弹力在水平方向的分力变大，从而使地面对P的摩擦力逐渐增大．

故答案为：增大；增大
点评：题中有“缓慢”两字，则是说明物体处于平衡状态，且是移动的．同时当两个力的合力一定时，当两个力的夹角变大，则两个力的大小也会变大．当其中一个力方向变化导致夹角（小于90°）变大，则变化的这个力大小先变小后变大．当其中一个力方向变化导致夹角（大于90°）变大，则变化的这个力大小变大．