题目内容
3.一光滑的斜面体放在粗糙的水平面上,现将两质量相等的滑块甲,乙由斜面体顶端静止释放,两滑块沿斜面体下滑的过程中斜面体始终处于静止状态,已知斜面体的质量为M,两滑块的质量均为m,重力加速度取g,斜面体的倾角满足α+β=90°,该过程中水平面所受的压力为( )A. | Mg+mg | B. | Mg+2mg | C. | Mg+mg(sinα+sinβ) | D. | Mg+mg(cosα+cosβ) |
分析 先由牛顿第二定律分别求出甲、乙下滑的加速度,再对整体研究:受到重力,地面的支持力和静摩擦力,将加速度a甲和a乙分解为水平方向和竖直方向,根据牛顿第二定律对竖直方向进行研究求解.
解答 解:甲在斜面下滑的加速度为a甲=$\frac{mgsinα}{m}$=gsinα,乙下滑的加速度为a乙=$\frac{mgsinβ}{m}$=gsinβ
以斜面体和甲、乙两滑块组成的整体为研究对象.
将加速度a甲和a乙分解为水平方向和竖直方向,在竖直方向上,根据牛顿第二定律得
(M+2m)g-FN=ma甲sinα+ma乙sinβ+M•0
得FN=(M+2m)g-ma甲sinα-ma乙sinβ=(M+2m)g-mgsinα•sinα-mgsinβ•sinβ=(M+m)g
根据牛顿第三定律知,水平面所受压力为(M+m)g.
故选:A.
点评 对于加速度不同的连接体也可以用整体法研究,这种方法中学用得不多.也可以采用隔离法分析研究.
练习册系列答案
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13.如图所示,物体甲从高H处以速度v1平抛,同时物体乙从距甲水平方向距离x处由地面以速度v2竖直上抛,不计空气阻力,两个物体在空中某处相遇,下列叙述中正确的是( )
A. | 从抛出到相遇所用的时间是$\frac{H}{{v}_{2}}$ | |
B. | 如果相遇发生在乙上升的过程中,则v2<$\sqrt{gH}$ | |
C. | 如果相遇发生在乙下降的过程中,则v2<$\sqrt{\frac{gH}{2}}$ | |
D. | 若相遇点离地面高度为$\frac{H}{2}$,则v2=$\sqrt{gH}$ |
18.如图所示,弹簧秤壳质量为m,秤钩和弹簧的质量可忽略,质量值为m的物体挂在倒置的秤的拉环上,用竖直向上的恒力F拉秤钩,使物体从地面由静止提起,经时间t物体升高h,则此刻拉环对物体做功的功率等于( )
A. | $\frac{mgh}{t}$ | B. | $\frac{Fh}{t}$ | C. | $\frac{2Fh}{t}$ | D. | $\frac{Fh}{2t}$ |
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A. | x1处电场强度为零 | |
B. | x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2>φ3 | |
C. | 粒子在0~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动 | |
D. | x2~x3段是匀强电场 |