题目内容
(2010?南昌一模)如图所示,在倾角为a的传送带上有质量均为m的三个木块1、2,3,中间均用原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,其中木块1被与传送带平行的细线拉住,传送带按图示方向匀速运行,三个木块处于平衡状态.下列结论正确的是( )
分析:先对木块3受力分析,根据平衡条件列式求解出弹簧的弹力,根据胡克定律求解伸长量;再对木块2、3整体受力分析,再次根据平衡条件列式求解出弹簧的弹力,根据胡克定律求解伸长量.
解答:解:A、B、对木块3受力分析,受重力、支持力、滑动摩擦、弹簧的拉力,根据平衡条件,有:
k△x=mgsinα+μmgcosα
解得:△x=
;
故弹簧的长度为:x=L+△x=L+
,故A错误,B正确;
C、对木块2、3整体受力分析,受重力、支持力、滑动摩擦力和弹簧的拉力,根据共点力平衡条件,有:
k△x′=2mgsinα+2μmgcosα
解得△x′=
;
故弹簧的长度为:x′=L+△x′=L+
,故△x<△x′,故C错误;
D、如果传送带突然加速,支持力不变,根据滑动摩擦力不变,弹簧弹力也不变,故合力不变,故物体全部保持静止,故D错误;
故选B.
k△x=mgsinα+μmgcosα
解得:△x=
mg(sinα+μcosα) |
k |
故弹簧的长度为:x=L+△x=L+
mg(sinα+μcosα) |
k |
C、对木块2、3整体受力分析,受重力、支持力、滑动摩擦力和弹簧的拉力,根据共点力平衡条件,有:
k△x′=2mgsinα+2μmgcosα
解得△x′=
2mg(sinα+μcosα) |
k |
故弹簧的长度为:x′=L+△x′=L+
2mg(sinα+μcosα) |
k |
D、如果传送带突然加速,支持力不变,根据滑动摩擦力不变,弹簧弹力也不变,故合力不变,故物体全部保持静止,故D错误;
故选B.
点评:本题关键是灵活地选择研究对象,然后根据共点力平衡条件列式求解出弹簧的伸长量,不难.
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