题目内容
如图所示,质量为m的木块在大小为F、与水平方向成α角的拉力作用下沿水平地面加速滑动,木块与水平地面之间动摩擦因数为.以下说法中正确的是( )
分析:正确的对物体进行受力分析,并根据牛顿第二定律求得加速度与拉力F及物体质量m间的关系,并由此进行判断.
解答:解:建立如图坐标,对m进行受力分析有:
由图可知:
F合x=Fcosα-f=ma ①
F合y=N+Fsinα-mg=0 ②
f=μN ③
由①②和③可得:m的加速度
a=
=
(cosα+μsinα)-μg
∵cosα+μsinα=
sin(α+θ)
其中tanθ=
∴A、若减小α角,而力的大小不改变,物体的加速度将先增大再减小,故A错误;
B、若减小α角,而力的大小不改变,物体的加速度将先增大再减小,故B错误;
C、若将物体的质量与拉力都增大2倍,由于
保持不变,故加速度a不变,故C正确;
D、若将物体的质量与拉力都增大2倍,由于
保持不变,故加速度a不变,故D错误.
故选C.
由图可知:
F合x=Fcosα-f=ma ①
F合y=N+Fsinα-mg=0 ②
f=μN ③
由①②和③可得:m的加速度
a=
Fcosα-μ(mg-Fsinα) |
m |
F |
m |
∵cosα+μsinα=
1+μ2 |
其中tanθ=
1 |
μ |
∴A、若减小α角,而力的大小不改变,物体的加速度将先增大再减小,故A错误;
B、若减小α角,而力的大小不改变,物体的加速度将先增大再减小,故B错误;
C、若将物体的质量与拉力都增大2倍,由于
F |
m |
D、若将物体的质量与拉力都增大2倍,由于
F |
m |
故选C.
点评:对物体正确的受力分析,求出物体的合力,根据牛顿第二定律可以求出加速度的表达式,再根据表达式讨论力和夹角的变化引起的加速度变化,较强的数学功底是解决本题的关键.
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 |