Question

直徑為D的圓柱形桶內(nèi)放入兩個(gè)直徑為d（2d＞D）的光滑圓球，如圖所示，其中只與球的重力有關(guān)而與桶的直徑D無關(guān)的力是（ ）

A．球?qū)ν暗椎膲毫?br />B．下面的球?qū)ν皞?cè)面的壓力
C．上面球?qū)ν皞?cè)面的壓力
D．上球?qū)ο虑虻膲毫?br />

Answer 1

【答案】分析：以兩球整體為研究對(duì)象，分析受力情況，由平衡條件分析桶底對(duì)球的支持力．以上面的球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，研究桶對(duì)球的支持力和下面球的支持力，再分析下面的球?qū)ν皞?cè)面的壓力．
解答：解：
A、以兩球整體為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖1，由平衡條件得：N=G_總，保持不變，與球的重力有關(guān)而與桶的直徑D無關(guān)，則球?qū)ν暗椎膲毫σ才c球的重力有關(guān)而與桶的直徑D無關(guān)．故A正確．
C、D、以上面的球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，如圖2，則有
   下面球?qū)ι厦媲虻闹С至�N₁=，桶對(duì)球的彈力F₁=Gtanθ，當(dāng)直徑D變化時(shí)，θ也隨之變化，可見，N₁，F(xiàn)₁均與桶的直徑D有關(guān)，則上面球?qū)ν皞?cè)面的壓力、上球?qū)ο虑虻膲毫σ簿�與桶的直徑D有關(guān)．故CD均錯(cuò)誤．
B、由圖1知，F(xiàn)₂=F₁，則可知，桶對(duì)下面的球彈力與桶的直徑有關(guān)，則下面的球?qū)ν皞?cè)面的壓力也與桶的直徑D有關(guān)．故B錯(cuò)誤．
故選A
點(diǎn)評(píng)：本題解答的關(guān)鍵是靈活選擇研究對(duì)象，其次是分析兩球的受力情況，由平衡條件判斷力與直徑的關(guān)系．