题目内容
12.如图所示,把重为20N的物体放在倾角θ=30°的粗糙斜面上,物体左端与固定在斜面上且平行于斜面的轻弹簧连接.若物体与斜面间的最大静摩擦力为12N,试判断物体受到弹簧的弹力方向和可能取值.分析 将重力按照作用效果分解为平行斜面的下滑分力和垂直斜面的垂直分力,当最大静摩擦力平行斜面向下和平行斜面向上时,分别求解出对应的弹簧弹力,得到弹簧弹力的作用范围.
解答 解:将重力按照作用效果分解:平行斜面的下滑分力为mgsin30°=10N,垂直斜面的垂直分力为mgcos30°=15$\sqrt{3}$N;
当最大静摩擦力平行斜面向下时,物体与斜面间的最大静摩擦力为12N,弹簧弹力为拉力,等于22N;
当最大静摩擦力平行斜面向上时,物体与斜面间的最大静摩擦力为12N,弹簧弹力为推力,等于2N;
故弹簧弹力可以是不大于2N推力或者不大于22N的拉力,也可以没有弹力;
答:弹簧弹力可以是不大于2N平行斜面向下的推力或者不大于22N的平行斜面向上的拉力,也可以没有弹力.
点评 本题关键是根据平衡条件求解出物体即将上滑和即将下滑的两种临界情况的弹簧弹力;
平衡的临界问题:由某种物理现象变化为另一种物理现象或由某种物理状态变化为另一种物理状态时,发生转折的状态叫临界状态,临界状态可以理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态.平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要发生变化的状态.往往 利用“恰好出现”或“恰好不出现”的条件.
练习册系列答案
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17.如图所示,在某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中,该同学对绳的拉力将(滑轮与绳的重力及摩擦不计)( )
A. | 逐渐变大 | B. | 逐渐变小 | C. | 先变大后变小 | D. | 先变小后变大 |
4.如图所示,一质量为m的物块A放在倾角为θ的斜面上,用一平行于斜面系于斜面顶端杆上的细绳拉着物块,使物块和斜面保持相对静止,物块A和斜面的动摩擦因数μ<tanθ,若整体沿水平方向运动,且A和斜面始终保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A. | 物块A最多可受到四个力 | |
B. | 绳上受到的最大拉力为$\frac{mg}{tanθ}$ | |
C. | 整体能够达到的最大加速度为gtanθ | |
D. | 物块A只受两个力作用时,整体一定是在向左做加速运动 |
1.如图,在倾角为θ的光滑斜面上,重为G的物体受到水平推力F的作用,物体静止不动,则物体对斜面的压力大小为( )
A. | $\frac{G}{cosθ}$ | B. | Gcosθ | C. | Gcosθ+Fsinθ | D. | Gcosθ+Fcosθ |
2.如图所示,倾角为θ的光滑足够长斜面固定在水平地面上,平行于斜面的轻弹簧一端固定在斜面底端,另一端与质量为m的物块Q连接,质量也为m的物块P挨着Q放在斜面上,初始时两物块均静止,现用平行于斜面向上的力F拉物块P,使P做加速度为a的匀加速运动,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. | 拉力F一直增大 | |
B. | 拉力F施加的瞬间,P、Q间的弹力大小为m(gsinθ-a) | |
C. | 当弹簧恢复到原长时,物块Q达到速度最大值 | |
D. | 从施加力F开始到弹簧第一次恢复到原长的过程中,力F做的功小于两物块机械能的增加量 |