题目内容
如图所示,bc 为固定在小车上的水平横杆,物块 M 串在杆上, 靠摩擦力保持相对杆静止,M 又通过轻细线悬吊着一个小铁球 m, 此时小车正以大小为 a 的加速度向右做匀加速运动,而 M、m 均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为 θ.小车的加速度逐渐增大, M 始终和小车保持相对静止,当加速度增加到 2a 时
- A.横杆对 M 的摩擦力增加到原来的 2 倍
- B.横杆对 M 的弹力增加到原来的 2 倍
- C.细线与竖直方向的夹角增加到原来的 2 倍
- D.细线的拉力增加到原来的 2 倍
A
试题分析:对小球受力分析,受重力mg和细线的拉力T,如图
根据牛顿第二定律,有:Tsinθ=ma ①Tcosθ-mg=0 ②
再对m和M整体受力分析,受总重力(M+m)g、支持力N、摩擦力f,如图
根据牛顿第二定律,有:f=(M+m)a ③N-(M+m)g=0 ④
由①②③④解得:tanθ=,N=(M+m)g,T=,f=(M+m)a
当加速度变为2倍时,不影响横杆对M的作用力,支持力N不变,故B错;A对;
由于T=,故T不是增加原来的2倍,故D错误;θ的正切变为原来的2倍,但θ不是2倍,故C错误,故选A
考点:考查牛顿第二定律;力的合成与分解的运用
点评:本题难度中等,本题关键是先后对小球、滑块与小球整体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解
试题分析:对小球受力分析,受重力mg和细线的拉力T,如图
根据牛顿第二定律,有:Tsinθ=ma ①Tcosθ-mg=0 ②
再对m和M整体受力分析,受总重力(M+m)g、支持力N、摩擦力f,如图
根据牛顿第二定律,有:f=(M+m)a ③N-(M+m)g=0 ④
由①②③④解得:tanθ=,N=(M+m)g,T=,f=(M+m)a
当加速度变为2倍时,不影响横杆对M的作用力,支持力N不变,故B错;A对;
由于T=,故T不是增加原来的2倍,故D错误;θ的正切变为原来的2倍,但θ不是2倍,故C错误,故选A
考点:考查牛顿第二定律;力的合成与分解的运用
点评:本题难度中等,本题关键是先后对小球、滑块与小球整体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解
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