题目内容
5.两物体A.B按如图所示连接且处于静止状态,已知两物体质量为mA>mB,且mA=2mB,A物体和地面的动摩擦因数为μ.现在B上加一个水平力F,使物体B缓慢移动,物体A始终静止,则此过程中( )A. | 物体A对地面的压力逐渐变大 | B. | 物体A受到的摩擦力不变 | ||
C. | 绳的拉力大小不变 | D. | 地面对A的作用力变大 |
分析 先以A为研究对象,分析受力情况,分析平衡条件得到F、绳子拉力与绳子和竖直方向夹角的关系,分析F和拉力的变化情况.再对A研究,根据平衡条件分析地面的支持力和摩擦力如何变化.
解答 解;A、B、C、以B为研究对象,分析受力情况如图1,设绳子与竖直方向的夹角为θ,则由平衡条件得:
Tsinθ=F,
Tcosθ=MAg,
得:T=$\frac{{{M_A}g}}{cosθ}$,F=MAgtanθ;
由题,θ增大,cosθ减小,tanθ增大,则绳子拉力T增大,F增大;
对A研究,分析受力情况如图2所示,由平衡条件得:
Tsinα+N=MBg,
f=Tcosα,
T增大,α不变,则地面对A的支持力N减小,摩擦力f增大,则由牛顿第三定律得知,物体A对地面的压力逐渐减小.故A错误,B错误,C错误.
D、地面对A的作用力是N和f的合力,根据平衡条件得知,N和f的合力与MBg和T的合力大小相等,T增大,则知MBg和T的合力增大.故地面对A的作用力增大.故D正确.
故选:D
点评 本题是两个物体动态平衡问题,分析受力情况,作出力图,运用函数法进行分析;
动态平衡问题处理方法:求解三个力的动态平衡问题,一般是采用图解法,即先做出两个变力的合力(应该与不变的那个力等大反向)然后过合力的末端画方向不变的那个力的平行线,另外一个变力的末端必落在该平行线上,这样就能很直观的判断两个变力是如何变化的了,如果涉及到最小直的问题,还可以采用解析法,即采用数学求极值的方法求解.
练习册系列答案
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16.带滑轮的平板C放在水平桌面上,小车A通过绕过滑轮的轻绳与物体B相连,如图所示.A、C间及绳与滑轮间摩擦力不计,C与桌面间动摩擦因数为μ,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力,A、C质量均为m,小车A运动时平板C保持静止,物体B的质量M可改变,则下列说法正确的是( )
A. | 当M=m时,A受到的合外力大小为mg | |
B. | 当M=m时,C对桌面的压力大小为2mg | |
C. | 若取μ=0.1,则当M=m时,C不可能静止 | |
D. | 在M改变时,保持C静止必须满足μ>$\frac{1}{3}$ |
13.如图所示,物块M位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态,如果将外力F撤去,则物块( )
A. | 会沿斜面下滑 | B. | 摩擦力大小变小 | C. | 摩擦力大小变大 | D. | 摩擦力大小不变 |
15.一个力F分解为两个力F 1和 F 2,那么下列说法中错误的是( )
A. | F是物体实际受到的力 | |
B. | F1和 F2不是物体实际受到的力 | |
C. | 物体同时受到F1、F2和F三个力作用 | |
D. | F1和 F2共同作用的效果与F相同 |