题目内容
在水平推力(
)的作用下,一辆质量为M、倾角为
的斜面小车从静止开始沿水平地面运动;车上有一个质量为m的滑块,其受力及相应的合力(∑
)如图所示.不计一切摩擦,试分析和比较各种情况下水平推力的大小关系,哪种情况不可能实现?( )
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D
如图A所示,当滑块受到的合力∑F1沿水平方向时,滑块与小车处于相对静止的临界状态,一起向左做匀加速运动.这时,系统的加速度为
,
滑块受到的合外力为
,
根据牛顿第二定律,推力为
;
如图B所示,当滑块受到的合力∑F2向上偏离水平方向时,滑块将相对小车沿斜面向上滑动.这是水平推力增大的结果,所以
;
如图C所示,当滑块受到的合力∑F3向下偏离水平方向时,滑块将相对小车向下滑动.这是水平推力减小的结果,所以
;
如图D所示,当滑块受到的合力∑F4沿斜面向下时,滑块的加速度为
,滑块受到的合外力为
。
即滑块的加速度由其重力沿斜面的分力产生--与滑块在固定斜面上下滑等效.这时,小车应处于平衡状态(匀速运动或者静止),并受到与推力F4平衡的地面摩擦力的作用,与不计一切摩擦力的题设条件不符合.所以,图D所示的情况不可能实现
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滑块受到的合外力为
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根据牛顿第二定律,推力为
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如图B所示,当滑块受到的合力∑F2向上偏离水平方向时,滑块将相对小车沿斜面向上滑动.这是水平推力增大的结果,所以
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114817808279.gif)
如图C所示,当滑块受到的合力∑F3向下偏离水平方向时,滑块将相对小车向下滑动.这是水平推力减小的结果,所以
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824114817823277.gif)
如图D所示,当滑块受到的合力∑F4沿斜面向下时,滑块的加速度为
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即滑块的加速度由其重力沿斜面的分力产生--与滑块在固定斜面上下滑等效.这时,小车应处于平衡状态(匀速运动或者静止),并受到与推力F4平衡的地面摩擦力的作用,与不计一切摩擦力的题设条件不符合.所以,图D所示的情况不可能实现
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