Question

【題目】如圖所示，半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下處于靜止狀態，P和半圓圓心O的連線與水平面的夾角為，重力加速度為g。現將力F在豎直面內沿順時針方向緩慢地轉過90°，框架與小球始終保持靜止狀態，則在此過程中，下列說法正確的是（　�。�

A.框架對小球的支持力先減小后增大

B.框架對地面的壓力先減小后增大

C.地面對框架的摩擦力先減小后增大

D.拉力F的值先減小后增大

Answer 1

【答案】D

【解析】

AD．以小球為研究對象，分析受力情況，作出受力示意力圖，如圖所示

框架與小球始終保持靜止，根據幾何關系可知，當F順時針轉動至豎直向上之前，支持力逐漸減小，F先減小后增大，故A錯誤，D正確；

BC．以框架與小球組成的整體為研究對象，整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用；設F在順時針轉動的過程中與水平面的夾角為α，小球質量為m，框架質量為M，根據平衡有

當F轉動過程中α增大，故可知地面對框架的摩擦力始終在減小，地面對框架的支持力始終在減小，根據牛頓第三定律可知框架對地面的壓力始終減小，故B錯誤，C錯誤。

故選D。