题目内容
如图所示,质量为M的斜劈形物体放在水平地面上,质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而物体M始终保持静止,则下列关于物块m沿斜面上、下滑动的整个过程中说法正确的是( )
分析:物体先减速上滑,后加速下滑,加速度一直沿斜面向下;对整体受力分析,然后根据牛顿第二定律求解地面对物体M的摩擦力和支持力;对小滑块受力分析,根据牛顿第二定律分析m的加速度情况.
解答:解:A、B、物体先减速上滑,后加速下滑,加速度一直沿斜面向下,对整体受力分析,受到总重力、支持力和向左的静摩擦力,根据牛顿第二定律,有
x分析:f=masinθ ①
y分析:(M+m)g-N=(M+m)acosθ ②
物体上滑时,受力如图,根据牛顿第二定律,有
mgsinθ+μmgcosθ=ma1 ③
物体下滑时,受力如图,根据牛顿第二定律,有
mgsinθ-μmgcosθ=ma2 ④
由①式,地面对斜面体的静摩擦力方向一直未变,向左,故A正确,B错误;
C、由③④两式,物体沿斜面向上滑动时,加速度较大,故C错误;
D、由②式,地面对物体M的支持力总小于(M+m)g,故D正确;
故选AD.
x分析:f=masinθ ①
y分析:(M+m)g-N=(M+m)acosθ ②
物体上滑时,受力如图,根据牛顿第二定律,有
mgsinθ+μmgcosθ=ma1 ③
物体下滑时,受力如图,根据牛顿第二定律,有
mgsinθ-μmgcosθ=ma2 ④
由①式,地面对斜面体的静摩擦力方向一直未变,向左,故A正确,B错误;
C、由③④两式,物体沿斜面向上滑动时,加速度较大,故C错误;
D、由②式,地面对物体M的支持力总小于(M+m)g,故D正确;
故选AD.
点评:本题关键是对整体和对m受力分析,然后根据牛顿第二定律和共点力平衡条件列方程分析求解.
练习册系列答案
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如图所示,质量为M的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止,则( )
A、地面对楔形物块的支持力为(M+m)g | B、地面对楔形物块的摩擦力为零 | C、楔形物块对小物块摩擦力可能为零 | D、小物块一定受到四个力作用 |