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4.如图所示,质量为 m 的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住,处于静止状态,现用一个力 F 拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是( )A. | 斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma | |
B. | 若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零 | |
C. | 斜面对球的弹力保持一定减小 | |
D. | 竖直挡板对球的弹力一定增大 |
分析 以小球为研究对象,分析受力情况,根据牛顿第二定律分析竖直挡板对球的弹力和斜面对球的弹力情况,小球所受的合力为ma.
解答 解:A、根据牛顿第二定律知道,重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma.故A错误.
B、由于小球的加速度方向向右,合力方向水平向右,根据小球的受力可知,斜面对球的弹力不可能为零,故B错误.
C、当小球处于静止时,根据平衡有:F1cosθ=mg,当小球做匀加速直线运动时,竖直方向上的合力仍然为零,仍然满足F1cosθ=mg,可知斜面对球的弹力不变,故C错误.
D、在水平方向上,小球静止时,有:F1sinθ=F2,当小球做匀加速直线运动时,根据牛顿第二定律有:F2-F1sinθ=ma,由于F1不变,则竖直挡板对小球的弹力一定增大,故D正确.
故选:D.
点评 本题运用正交分解法,根据牛顿第二定律研究物体的受力情况,要正确作出物体的受力图,抓住竖直方向没有加速度.
练习册系列答案
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