题目内容
【题目】如图所示,倾角为α的斜面A被固定在水平面上,细线的一端固定于墙面,另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连,B静止在斜面上.滑轮左侧的细线水平,右侧的细线与斜面平行.A、B的质量均为m.撤去固定A的装置后,A、B均做直线运动.不计一切摩擦,重力加速度为g.求:
①A固定不动时,A对B支持力的大小N;
②A滑动的位移为x时,B的位移大小s;
③A滑动的位移为x时的速度大小vx.
【答案】解:①支持力的大小N=mgcosα
②根据几何关系sx=x·(1–cos α),sy=x·sinα
且s=
解得s=
③B的下降高度sy=x·sin α
根据机械能守恒定律
根据速度的定义得 ,
则
解得 。
【解析】①依据力的合成法则,结合平衡条件与三角知识,即可求解;②根据运动的合成与分解,结合各自位移存在的几何关系,及三角知识,即可求解;③根据系统只有重力做功,机械能守恒,结合相似三角形,得出速度之比等于位移之比,从而求解.
【考点精析】本题主要考查了位移与路程和加速度的相关知识点,需要掌握位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段,是矢量.路程是物体运动轨迹的长度,是标量;路程和位移是完全不同的概念,仅就大小而言,一般情况下位移的大小小于路程,只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程;加速度与速度无关.只要速度在变化,无论速度大小,都有加速度;只要速度不变化(匀速),无论速度多大,加速度总是零;只要速度变化快,无论速度是大、是小或是零,物体加速度就大;方向与速度变化Δv的方向一致,但不一定与v的方向一致才能正确解答此题.
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