问题详情:
如图所示,在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电,另一带正电的物体B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的正上方经过,若此过程中A始终保持静止,A、B两物体可视为质点,则下列说法正确的是( )
A.物体A受到地面的支持力先增大后减小
B.物体A受到地面的支持力保持不变
C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
D.物体A受到地面的摩擦力先向左后向右
【回答】
解:当物体B由P点运动到最高点的过程中,对物体A受力分析,如图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;
将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:
Fsinθ﹣f=0 ①
N﹣Fcosθ﹣mg=0 ②
由①②两式可解得:
N=mg+Fcosθ;f=Fsinθ;
其中重力G与库仑力F大小不变,θ逐渐减小为零,因而支持力N逐渐变大,f逐渐变小,摩擦力向左;
当质点B由最高点运动到Q点的过程中,再次对物体A受力分析,如下图,受重力G、地面的支持力N、摩擦力f以及静电力F;
将静电力正交分解,由共点力平衡条件得到:
Fsinθ﹣f=0 ③
N﹣Fcosθ﹣mg=0 ④
由③④两式可解得:
N=mg+Fcosθ;
f=Fsinθ;
其中G与F大小不变,θ由零逐渐增大,因而支持力N逐渐变小,f逐渐变大,摩擦力向右;
综合以上两个过程可知:物体A受到地面的支持力N先增大后减小,物体A受到地面的摩擦力先减小后增大,物体A受到地面的摩擦力先向左后向右.故ACD正确,B错误;
故选:ACD
知识点:共点力的平衡
题型:多项选择