如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平地面上,右面靠墙,小车的上表面是一个光滑的斜面,斜面的倾角为α,当地重力加速度为g.那么,当有一个质量为m的物体在这个斜面上自由下滑时,小车对右侧墙壁的压力大小是( )
分析:
小车处于静止状态,对小球进行受力分析,根据水平方向受力平衡即可求解.
解答:
解:对小车进行受力分析,如图所示:
小车处于静止状态,受力平衡,水平方向有:
N=mgcosαsinα
故选A
点评:
本题主要考查了同学们受力分析的能力,难度不大,属于基础题.
(多选)如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上质量均为m=2kg,两者用长为L=0.5m的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的0.3倍,A放在距离转轴L=0.5m处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O$_1$O$_2$转动.开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,g=10m/s_.以下说法正确的是( )
分析:
开始角速度较小,两木块都靠静摩擦力提供向心力,B先到达最大静摩擦力,角速度继续增大,则绳子出现拉力,A的静摩擦力减小,B受最大静摩擦力不变,角速度继续增大,A的静摩擦力减小到零又反向增大,当增大到最大静摩擦力时,开始发生相对滑动.
解答:
解:A、当A所受的摩擦力达到最大静摩擦力时,A、B相对于转盘会滑动,对A有:kmg-T=mLω_,对B有:T+kmg=m•2Lω_,解得ω=$\sqrt {}$=$\sqrt {}$=2rad/s,当ω>2rad/s时,A、B相对于转盘会滑动.故A错误.
B、当B达到最大静摩擦力时,绳子开始出现弹力,kmg=m•2Lω_,解得ω$_1$=$\sqrt {}$=$\sqrt {}$=$\sqrt {3}$rad/s,知ω>$\sqrt {3}$rad/s时,绳子具有弹力.故B正确.
C、角速度0<ω<$\sqrt {3}$rad/s时,B所受的摩擦力变大.故C错误.
D、当ω在0<ω<2rad/s范围内,A相对转盘是静止的,A所受摩擦力为静摩擦力,所以f-T=mLω_,当ω增大时,静摩擦力也增大.故D正确.
故选:BD.
点评:
解决本题的关键搞清木块向心力的来源,结合牛顿第二定律进行分析,难度适中.
如图所示,小车在倾角为α的斜面上匀加速运动,车厢顶用细绳悬挂一小球,发现悬绳与竖直方向形成一个稳定的夹角β,则小车的加速度大小是( )
分析:
对小球受力分析,用牛顿第二定律可以得到可以列小球加速度的表达式.小球和小车是一个整体,悬绳与竖直方向形成一个稳定的夹角,其加速度相等.
解答:
解:
对小球受力分析可得:
合力沿斜面向下,大小为:F=mgsinβ,由牛顿第二定律可得:
F=ma
mgsinβ=ma
解得:
a=gsinβ
悬绳与竖直方向形成一个稳定的夹角,故小球和小车具有共同的加速度,故小车的加速度也为gsinβ
故答案为:gsinβ,选C.
点评:
解决本题的关键知道小球和滑块具有相同的加速度,运用牛顿第二定律进行求解.