题目内容
5.如图所示,物体B放在物体A上,A、B的上下表面均与固定粗糙斜面平行,第一种情况下,两者以某一初速度向上做匀减速运动,第二种情况下,两者从静止开始向下做匀加速运动,运动过程中A、B两者始终保持相对静止,以下说法正确的是( )A. | 第一种情况下B受到的摩擦力方向沿斜面向下,第二种情况下B受到的摩擦力方向沿斜面向上 | |
B. | 第一种情况下B受到的摩擦力方向沿斜面向上,第二种情况下B受到的摩擦力方向沿斜面向下 | |
C. | 两种情况下B受到的摩擦力均为零 | |
D. | B受到的摩擦力情况取决于A、B表面的性质 |
分析 先对A、B整体受力分析,求出加速度;再隔离出物体B,受力分析,根据牛顿第二定律列方程求未知力.
解答 解:第一种情况下:先对A、B整体受力分析,受重力和支持力,及沿着斜面向下滑动摩擦力,合力沿斜面向下,根据牛顿第二定律,有
(m1+m2)gsinθ+μ(m1+m2)gcosθ=(m1+m2)a (θ为斜面的倾角)
解得
a=gsinθ+μgcosθ ①
再隔离出物体B受力分析,受重力、支持力,假设有沿斜面向上的静摩擦力f,如图
根据牛顿第二定律,有
m2gsinθ-f=m2a ②
由①②两式可解得
f=-μm2gcosθ
故A对B的摩擦力方向沿着斜面向下;
第二种情况下:先对A、B整体受力分析,受重力和支持力,及沿着斜面向上滑动摩擦力,合力沿斜面向下,根据牛顿第二定律,有
(m1+m2)gsinθ-μ(m1+m2)gcosθ=(m1+m2)a (θ为斜面的倾角)
解得
a=gsinθ-μgcosθ ①
再隔离出物体B受力分析,受重力、支持力,假设有沿斜面向上的静摩擦力f,如图
根据牛顿第二定律,有
m2gsinθ-f=m2a ②
由①②两式可解得
f=μm2gcosθ
故A对B的摩擦力方向沿着斜面向上,故A正确,BCD错误;
故选:A.
点评 本题关键先用整体法求出整体的加速度,然后隔离出物体B,假设摩擦力为f,对其受力分析后根据牛顿第二定律求解出摩擦力.
练习册系列答案
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16.如图所示,圆a的圆心在地球自转的轴线上,圆b、c、d的圆心均在地球的地心上,对绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星而言,下列说法不正确的是( )
A. | 卫星的轨道可能为a | B. | 同步卫星的轨道只能为b | ||
C. | 卫星的轨道可能为c | D. | 卫星的轨道可能为d |
13.静止于粗糙水平面上的物体在水平恒力F1作用下,一段时间后速度变为v;若水平恒力大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )
A. | WF2>4WF1,Wf1>Wf2 | B. | WF2>4WF1,Wf1=Wf2 | ||
C. | WF2<4WF1,Wf1=2Wf2 | D. | WF2<4WF1,Wf1<2Wf2 |
17.关于牛顿第二定律的下列说法中,正确的是( )
A. | 物体加速度的大小由物体的质量和所受合力大小决定,与物体的速度大小无关 | |
B. | 物体的加速度的方向不仅与它所受合力的方向有关,且与速度方向有关 | |
C. | 物体的加速度的方向与速度的方向总是相同的 | |
D. | 一旦物体所受合力为零,则物体的加速度和速度立即变为零 |