如图…………
答案选D。简单地说就是,瓦块对木杆的正压力越小,木杆对瓦块的滑动摩擦力越小,摩擦力小则下滑方向的加速度大。木杆之间距离增大的同时,正压力增大,故速度减慢。下面是具体分析过程:
首先将木杆视为一个整体,对瓦块进行受力分析。瓦块受到重力,木杆对其的支持力及摩擦力。
接着将重力分解到支持力/摩擦力方向,此时支持力方向上的分力与支持力大小相等,方向相反;摩擦力方向上的分力大于摩擦力,且方向相反。故判断瓦块做匀加速直线运动。(如果忽略速度对摩擦力的影响的话)由于滑动摩擦力f与正压力N'成正比,而正压力N'与支持力N互为相互作用力,故需要分析支持力。
由于此时需要分析木杆内部的情况,不能将其视为整体,因此需要重新进行受力分析。此时瓦块受到重力,木杆对其的支持力(两个支持力,方向分别由接触点指向瓦块中心)及摩擦力。此时摩擦力不在一个平面内(摩擦力在瓦块下滑方向的侧面)且与支持力(瓦块下滑方向的正面)的平衡无关,故可以将其忽略。
此时设支持力与竖直方向夹角为β,则mg=2Ncosβ。当木杆之间距离越大,支持力向水平方向偏移,即β越大,此时cosβ越小,故N越大,f越大,加速度越小,下滑到底端时速度越小。
其余选项,A和B不影响加速度,C与D相反。
PS:这道题是一个受力分析的好例子。除了做题以外,不妨从多个角度对瓦块、木杆、甚至木杆倚靠的物体进行受力分析,进而分析运动状态。这将对你的物理学习大有裨益。
PPS:一定要画受力分析图。
——OVER——
瓦块是弯的吗?
瓦块是弧形的,如图。
嗯,为什么
首先,ab选项,增加或减少砖瓦片数,质量的分力下滑力,摩擦力都随之改变,加速度计算与质量又有关系,所以最后是不变的
D