题目内容
12.如图所示,倾斜的长杆(与水平面成α角)上套有一个质量为M的环,环通过细线吊一个质量为m的小球,当环在某拉力的作用下在长杆上滑动时,稳定运动的情景如图所示,其中虚线表示竖直方向,那么以下说法正确的是( )A. | 环一定沿长杆向下加速运动 | B. | 环的加速度一定沿杆向上 | ||
C. | 环的加速度一定大于gsinα | D. | 环一定沿杆向上运动 |
分析 球与环保持相对静止,它们的运动状态相同,对球受力分析,由牛顿第二定律求出加速度,然后判断环可能的运动情况.
解答 解:A、B、小球受力如图所示,小球受竖直向下的重力G、与斜向上的绳子的拉力T作用,两个力不在同一直线上,不是一对平衡力,则小球所受合力不为零,结合运动的方向可知,合力平行于杆向上,小球平行于杆的方向上做匀变速运动,小球与环相对静止,它们的运动状态相同,小球的加速度向上,则环的加速度也向上,故A错误,B正确;
C、由于不知道拉小球的线与竖直方向之间的夹角,所以不能判断出小球的加速度与gsinα之间的关系.故C错误;
D、由小球的受力只能判断出小球加速度的方向,当不能判断出小球运动的方向;小球可能向上做加速运动,有可能向下做减速运动,故D错误;
故选:B
点评 该题涉及环与小球两个物体,解答的关键是巧妙选择研究对象,对物体正确受力分析、应用牛顿第二定律即可正确解题.
练习册系列答案
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A. | 加速度可能为5m/s2 | B. | 速度的变化率可能为6m/s2 | ||
C. | 1秒内速度变化大小可能为20m/s | D. | 加速度大小一定不为10m/s2 |
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B. | 汽车从刹车开始至停止共前进40m | |
C. | 汽车从开始刹车3s后,汽车位移为24m | |
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