题目内容
【题目】如图所示,木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点,物体A、B叠放在木板上且处于静止状态,此时物体B的上表面水平。现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,物体A、B仍保持静止,与原位置的情况相比( )
A. A对B的作用力减小
B. B对A的支持力减小
C. 木板对B的支持力减小
D. 木板对B的摩擦力增大
【答案】A
【解析】试题分析:设板与水平地面的夹角为α.
以A为研究对象,A原来只受到重力和支持力而处于平衡状态,所以B对A的作用力与A的重力大小相等,方向相反;当将P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,B的上表面不再水平,A受力情况如图1,A受到重力和B的支持力、摩擦力三个力的作用,其中B对A的支持力、摩擦力的和仍然与A的重力大小相等,方向相反,则A受到B对A的作用力保持不变.根据牛顿第三定律可知,A对B的作用力也不变.故A错误;
结合对A选项的分析可知,开始时物体A不受B对A的摩擦力,B对A的支持力大小与重力相等;后来时设B的上表面与水平方向之间的夹角是β,受到的B对A的支持力、摩擦力的和仍然与A的重力大小相等,方向相反,则A受到B对A的作用力保持不变,由于支持力与摩擦力相互垂直,N1=GAcosβ,所以A受到的支持力一定减小了.故B正确;以AB整体为研究对象,分析受力情况如图2:总重力GAB、板的支持力N2和摩擦力f2,板对B的作用力是支持力N2和摩擦力f2的合力.由平衡条件分析可知,板对P的作用力大小与总重力大小相等,保持不变.N2=GABcosα,f2=GABsinα,α减小,N2增大,f2减小.故C错误,D错误.故选B
【题目】某同学为了探究杆转动时的动能表达式,设计了一实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处,杆由水平位置静止释放,用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.
(1)调节h的大小并记录对应的速度vA,数据如下表.为了形象直观地反映vA和h的关系,应选择________(选填“vA”“v”或“v”)为纵坐标,并在坐标纸中标明纵坐标,画出图象.
组次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
vA(m·s-1) | 1.23 | 1.73 | 2.12 | 2.46 | 2.74 | 3.00 |
v (s·m-1) | 0.81 | 0.58 | 0.47 | 0.41 | 0.36 | 0.33 |
v (m2·s-2) | 1.50 | 3.00 | 4.50 | 6.05 | 7.51 | 9.00 |
(2)当地重力加速度g取10 m/s2,结合图象分析,杆转动时的动能Ek=________(请用质量m、速度vA表示).