题目内容
(2013?德阳模拟)一个单摆悬挂在小车上,随小车沿着斜面滑下,如图中的虚线①与斜面垂直,虚线②沿斜面方向,则可判断出( )
分析:单摆悬挂在小车上随小车沿着斜面滑下匀加速运动,稳定时,两者加速度相同,根据牛顿第二定律分别对整体和小球研究,确定摆线的方向.
解答:解:设整个装置的总质量为M.
A、B如果斜面光滑,根据牛顿第二定律得
对整体:加速度a=
=gsinθ,方向沿斜面向下.
对小球:合力F合=ma=mgsinθ,则摆线必定与斜面垂直,即摆线与①重合.故A错误,B正确.
C、如果斜面粗糙且μmgcosθ<mgsinθ,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到,加速度a=
=g(sinθ-μcosθ),由于μcosθ<sinθ,a>0,说明加速度方向沿斜面向下,而且a<gsinθ,则摆线位于①与③之间.故C错误.
D、如果斜面粗糙且μmgcosθ=mgsinθ,a=0,说明整体做匀速运动,摆球的重力与摆线的拉力平衡,则摆线位于③.故D错误.
故选B
A、B如果斜面光滑,根据牛顿第二定律得
对整体:加速度a=
Mgsinθ |
M |
对小球:合力F合=ma=mgsinθ,则摆线必定与斜面垂直,即摆线与①重合.故A错误,B正确.
C、如果斜面粗糙且μmgcosθ<mgsinθ,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到,加速度a=
Mgsinθ-μMgcosθ |
M |
D、如果斜面粗糙且μmgcosθ=mgsinθ,a=0,说明整体做匀速运动,摆球的重力与摆线的拉力平衡,则摆线位于③.故D错误.
故选B
点评:本题考查运用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力,采用整体法和隔离法交叉的方法处理.
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