Question

如圖甲所示，在圓柱體上放一物塊P，圓柱體繞水平軸O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，從A轉(zhuǎn)至A′的過(guò)程，物塊與圓柱體保持相對(duì)靜止，從起始位置為出發(fā)點(diǎn)，則圖乙反映的可能是該過(guò)程中（　�。�

A．重力勢(shì)能隨角度變化的規(guī)律

B．支持力隨時(shí)間變化的規(guī)律

C．摩擦力隨角度變化的規(guī)律

D．合外力隨時(shí)間變化的規(guī)律

Answer 1

分析：分別求出重力勢(shì)能、支持力、摩擦力和合力隨時(shí)間的變化規(guī)律，與乙圖進(jìn)行對(duì)照，選出正確的選項(xiàng)．

解答：解：A、重力勢(shì)能E_P=mgh，規(guī)定O點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，PO與豎直線間的夾角為θ，則有E_P=mgrcosθ．θ隨t先均勻增大，后均勻減�。�故A正確．
B、圓柱體繞水平軸O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊與圓柱體保持相對(duì)靜止，每一個(gè)位置均可看成平衡狀態(tài)，PO與豎直線間的夾角為θ，支持力N=mgcosθ，f=mgsinθ，合力為零，θ隨t先均勻增大，后均勻減小．所以B正確，C、D錯(cuò)誤．
故選AB．

點(diǎn)評(píng)：圓柱體繞水平軸O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，知道每一個(gè)位置可以看成平衡狀態(tài)，會(huì)根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出摩擦力、支持力、合力與θ角的關(guān)系，從而知道與時(shí)間t的關(guān)系．