题目内容
4.将一倾角为θ的斜面体固定在水平面上,用一细线将两个质量分别为mM、mN的物体M、N连接在一起,放在斜面体上,现在M上加一沿斜面向上的力,使两物块一起沿斜面向上做加速运动.如果两物块与斜面体间的动摩擦因数相等且都为μ,保持细线的拉力始终在承受范围内,则下列能使细线对物块N的拉力增大的是( )A. | mN增大 | B. | mM增大 | C. | θ增大 | D. | μ增大 |
分析 当用斜面向上的拉力F拉M,两物体沿斜面匀加速上升时,对整体运用牛顿第二定律求出加速度,再对B研究,根据牛顿第二定律求出轻线上的张力,分析增加轻线上的张力的办法.
解答 解:由于两物块共同加速运动,则对整体由牛顿第二定律得$F-({m}_{M}^{\;}+{m}_{N}^{\;})gsinθ-μ({m}_{M}^{\;}+{m}_{N}^{\;})gcosθ$=$({m}_{M}^{\;}+{m}_{N}^{\;})a$,
对物块N,由牛顿第二定律得$T-{m}_{N}^{\;}gsinθ-μ{m}_{N}^{\;}gcosθ={m}_{N}^{\;}a$
由以上两式可得$T=\frac{{m}_{N}^{\;}}{{m}_{M}^{\;}+{m}_{N}^{\;}}F=\frac{1}{\frac{{m}_{M}^{\;}}{{m}_{N}^{\;}}+1}F$
显然增大${m}_{N}^{\;}$,细线的拉力增大,${m}_{M}^{\;}$增大细线的拉力减小,细线的拉力与θ、μ无关,故A正确,BCD错误;
故选:A
点评 本题是连接体问题,两个物体的加速度相同,采用整体法与隔离法交叉使用的方法,考查灵活选择研究对象的能力.
练习册系列答案
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15.质量为1kg的物体,放在动摩擦因数为0.2的水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示,重力加速度取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A. | x=3 m时速度大小为3$\sqrt{2}$ m/s | B. | x=9 m时速度大小为3$\sqrt{2}$m/s | ||
C. | OA段加速度大小为3 m/s2 | D. | AB段加速度大小为3 m/s2 |
9.如图为伽利略的理想斜面实验,装置为两个对接的斜面,让小球由左边的斜面滑下使其滚下右边的斜面,然后改变右边斜面的倾角重复操作,利用曝光频率一定的相机拍下了小球在运动过程中的图片,则( )
A. | 该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的依据,因此牛顿第一定律是实验定律 | |
B. | 由图可知小球在右侧的斜面上的速度逐渐减小,因此证实了“物体的运动需要力维持” | |
C. | 当右侧的斜面水平时,小球几乎做匀速直线运动,说明“如果没有外力的作用,小球将在水平面上永远运动下去” | |
D. | 如果没有摩擦,小球在右边的斜面上将运动到比左边释放点的高度略低 |
13.如图所示,一辆质量为m的汽车以速率v行驶到曲率半径为R的拱桥顶部,则此时拱形桥受到的压力大小为( )
A. | mg | B. | m$\frac{{v}^{2}}{R}$ | C. | mg-m$\frac{{v}^{2}}{R}$ | D. | mg+m$\frac{{v}^{2}}{R}$ |
14.有两个共点力,F1=2N,F2=4N,它们的合力F的大小可能是( )
A. | 1 N | B. | 5 N | C. | 7N | D. | 9 N |