题目内容
3.如图所示,质量分别为m和M的两长方体物块P和Q,叠放在倾角为θ的固定斜面上.P、Q间的动摩擦因数为μ1,Q与斜面间的动摩擦因数为μ2.当它们从静止释放沿斜面滑下时,两物块始终保持相对静止,则物块P对Q的摩擦力为( )A. | μ1mgcosθ,方向平行于斜面向上 | B. | μ2mgcosθ,方向平行于斜面向下 | ||
C. | μ2mgcosθ,方向平行于斜面向上 | D. | μ1mgcosθ,方向平行于斜面向下 |
分析 先对PQ整体受力分析,根据牛顿第二定律求解出加速度,然后隔离出物体P,受力分析后根据牛顿第二定律列式求解出Q对P的摩擦力,再根据牛顿第三定律求解P对Q的摩擦力.
解答 解:对PQ整体受力分析,受到重力、支持力和滑动摩擦力,如图
根据牛顿第二定律,有:(m+M)gsinθ-μ2(m+M)gcosθ=(M+m)a
解得:a=g(sinθ-μ2cosθ)…①
再对P物体受力分析,受到重力mg、支持力和沿斜面向上的静摩擦力,根据牛顿第二定律,有
mgsinθ-Ff=ma…②
由①②解得P受到的摩擦力大小为:Ff=μ2mgcosθ,方向沿斜面向上;
根据牛顿第三定律可得物块P对Q的摩擦力为μ2mgcosθ,方向平行于斜面向下.
故ACD错误、B正确;
故选:B.
点评 本题主要是考查了摩擦力的判断,解答此类题目的一般方法有:(1)根据摩擦力产生的条件来判断;(2)根据假设法来判断;(3)根据共点力的平衡来判断;(4)根据牛顿第二定律来判断.
练习册系列答案
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11.如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂.用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距$\frac{1}{3}$l.重力加速度大小为g.在此过程中,外力做的功为( )
A. | $\frac{1}{9}$mgl | B. | $\frac{1}{6}$mgl | C. | $\frac{1}{3}$mgl | D. | $\frac{1}{2}$mgl |
11.设地球半径为R,第一宇宙速度为v,则在地球上以2v的速度发射一卫星,则此卫星将( )
A. | 在离地球表面2R的轨道运行 | B. | 在离地球表面$\sqrt{2}$R的轨道运行 | ||
C. | 将脱离地球绕太阳运行成为一行星 | D. | 将脱离太阳成为一恒星 |
18.如图所示,倾角为30°的斜面体静止在粗糙的水平地面上,一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B,跨过固定于斜面体顶端的定滑轮O(不计滑轮的摩擦),A的质量为m,B的质量为4m.开始时,用手托住A,使OA段绳恰好处于水平伸直状态(绳中无拉力),OB绳平行于斜面,此时B静止不动,将A由静止释放,在其下摆过程中B和斜面体都始终静止不动.则在绳子到达竖直位置之前,下列说法正确的是( )
A. | 小球A所受重力的功率先增大后减小 | |
B. | 物块B受到的摩擦力先减小后增大 | |
C. | 若适当增加OA段绳子的长度,物块可能发生运动 | |
D. | 地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右 |
15.真空中一匀强电场中有一质量为0.01g,电荷量为-1×10-8C的尘埃沿水平方向向右做匀速直线运动,取g=10m/s2,如果考虑尘埃的重力则( )
A. | 场强方向水平向左 | B. | 场强方向水平向右 | ||
C. | 场强方向竖直向上 | D. | 场强的方向竖直向下 |