高中 | 静态平衡 题目答案及解析

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高中 | 静态平衡题目答案及解析如下,仅供参考!

必修1

第四章 牛顿运动定律

4.7 用牛顿运动定律解决问题(二)

静态平衡

活动课间小伙伴玩起一个小游戏。如图所示,首先在地面上紧挨着放置三个相同小球,再在上方搁置一个球,若保证不散,则游戏成功。假如前后两次上方分别搁置体积不同,质量分布均匀的光滑球体,质量均为$m$,其中某次上方球体和底部小球球心连线与竖直方向呈$\alpha$角。则下列说法正确的是$(\qquad)$

["

上方球体在底部三个接触点受到的弹力方向均竖直向上

","

其中某次上方球体在底部三个接触点受到的弹力大小是$\\dfrac{mg}{3\\sin\\alpha}$

","

两球体受到底部三个小球的作用力大小相等

","

体积大的球体在底部三个接触点受到的弹力更大

"]
[["C"]]

$\rm A$.上方球体在底部三个接触点受到的弹力方向均沿两球的球心连线斜向上方向,选项$\rm A$错误;

$\rm B$.对上方球受力分析可知$3N\cos \theta=mg$

可知上方球体在底部三个接触点受到的弹力大小是$N=\dfrac{mg}{3\cos\alpha}$,选项$\rm B$错误;

$\rm C$.两球体受到底部三个小球的作用力与球的重力等大反向,选项$\rm C$正确;

$\rm D$.体积大的球体和底部小球球心连线与竖直方向的夹角$\alpha$更小,则根据$N=\dfrac{mg}{3\cos\alpha}$可知,在底部三个接触点受到的弹力更小,选项$\rm D$错误。

故选:$\rm C$

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