题目内容

4.如图所示,一个重为30N的物体,放在倾角θ=30°的斜面上静止不动,若用F=5N的竖直向上的力提物体,物体仍静止,下述结论正确的是(  )
A.物体受到的摩擦力减小2.5NB.物体对斜面的作用力减小5N
C.斜面受到的压力减小5ND.物体受到的合外力减小5N

分析 无拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力;有拉力F作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力.

解答 解:物体不受拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如图

根据共点力平衡条件,有
f=mgsinθ
N=mgcosθ
有拉力F作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,如图

根据共点力平衡条件,有
f1=(mg-F)sinθ
N1=(mg-F)cosθ
故f-f1=Fsin30°=2.5N
${N}_{1}-{N}_{2}=Fcos30°=\frac{5\sqrt{3}}{2}N$,故A正确,C错误;
B、开始时,物体对斜面的作用力大小等于物体的重力,当受到向上的拉力F=5N时,物体对斜面的作用力减小了5N,故B正确;
D、力F作用前后,物体均处于平衡状态,因此合外力均为零,故合外力没有变化,故D错误.
故选:AB

点评 本题关键是对物体受力分析后,根据共点力平衡条件用正交分解法列方程求解,施加向上的拉力后,可以等效为将物体的重力减小.

练习册系列答案
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14.(1)图(a)为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,现有的器材为:铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的重锤.为完成本实验,除了所给的器材,还需要的器材有:AC(填入正确选项前的字母)
A.直尺    B.秒表    C.4~6V的交流电源    D.4~6V的直流电源
(2)在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S,自由下落的重锤质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点是打出的第一个点,A、B、C是在纸带上取出的三个计数点,AB、BC间各有一个点未画出.经测得A、B、C三点到O点的距离分别为:S1=12.9cm,S2=20.6cm,S3=28.9cm,g=10m/s2,完成以下问题:(★本题中涉及到数值计算的,结果均得保留两位有效数字)

①纸带的左端与重锤连接(填左或右).
②打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=2.0m/s.
③从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量△EP=4.1J,此过程中物体动能的增量△EK=4.0J.
④在此实验中发现,重锤重力势能的减少量总是大于动能的增量,其主要原因是因为在重锤下落过程存在阻力作用,可以通过该装置测定该阻力的大小.设重锤所受阻力大小F恒定,试用题目中所给物理量的符号表示出重锤所受阻力大小F=mg-m$\frac{{s}_{3}+{s}_{1}-2{s}_{2}}{4{T}^{2}}$.(用m、T、g、S1、S2、S3表示)
⑤在验证机械能守恒定律时,如果以v2/2为纵轴,以h为横轴,如果实验操作正确,根据实验数据绘出的图线应是过原点的一条倾斜直线,才能验证机械能守恒定律,其斜率等于重力加速度的数值.

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