Question

如图甲所示，在圆柱体上放一物块P，圆柱体绕水平轴O缓慢转动，从A转至A′的过程，物块与圆柱体保持相对静止，从起始位置为出发点，则图乙反映的是该过程中

1. A.
   重力随角度变化的规律
2. B.
   支持力随时间变化的规律
3. C.
   摩擦力随角度变化的规律
4. D.
   合外力随时间变化的规律

Answer 1

B
分析：物体P处于动态平衡状态，由共点力的平衡条件可知所受合力的变化，利用正交分解法可知支持力及摩擦力的变化．
解答：在圆柱体缓慢转动的过程中，物块P的重力是定值，不随时间发生变化，A错误；
物块P受三个力的作用，竖直向下的重力G，沿半径指向外的支持力F_N，沿切线方向的静摩擦力F_f，因圆柱体缓慢移动，所以物块P在任意位置所受合力为零，D错误；
对三力正交分解，设重力G与支持力F_N方向所夹锐角为θ，则F_N=mgcos θ，F_f=mgsin θ，从A转至A′的过程中，θ先减小后增大，所以F_N先增大后减小，B正确；而F_f先减小后增大，C错误．
故选B．
点评：本题属于共点力的平衡条件中的动态平衡，在解题时应注意寻找不变量及变化量，由角边关系可以表示出其他力的变化情况．