题目内容

【题目】如图所示,粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上,现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块,在圆球与地面接触之前,下面的相关判断正确的是(  )

A.球对墙壁的压力逐渐减小
B.地面对长方体物块的支持力逐渐增大
C.地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大
D.水平拉力F逐渐减小

【答案】D
【解析】解:A、对小球进行受力分析,如图所示:

小球受力平衡,则有:N1=Gtanθ,

当水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块时,θ增大,则tanθ增大,所以N1增大,cosθ减小,则N2增大,根据牛顿第三定律可知,球对墙壁的压力逐渐增大,A不符合题意;

BC、对小球和长方形物块整体进行受力分析,整体处于平衡状态,受力平衡,受到重力、地面的支持力、拉力F和墙壁对球水平向右的压力以及水平向左的滑动摩擦力;

竖直方向受力平衡,则地面对物块的支持力等于整体的重力,不发生改变,动摩擦因数不变,则滑动摩擦力不变,B不符合题意,C不符合题意;

D、对长方形物块受力分析,受到重力、地面的支持力、拉力F、球对物块的压力N2′以及滑动摩擦力作用,

如图所示:

受力平衡,则水平方向有:

F+N2′sinθ=f,根据牛顿第三定律可知,N2′=N2,由于N2增大,θ增大,f不变,则F减小,D符合题意.

所以答案是:D

练习册系列答案
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【题目】图为验证牛顿第二定律实验装置示意图.砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小.

(1) 在研究加速度和合力F、质量m的关系时,应用的是__________

A.控制变量法 B.等效替代法

C.理论推导法 D.理想实验法

(2) 实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是_________

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.撤去纸带以及砂和砂桶,将长木板的一端垫起适当的高度,直至小车自己能够下滑

(3) 实验中要进行质量mM的选取,以下最合理的一组是________

AM200 gm10 g15 g20 g25 g30 g40 g

BM200 gm20 g40 g60 g80 g100 g120 g

CM400 gm10 g15 g20 g25 g30 g40 g

DM400 gm20 g40 g60 g80 g100 g120 g

(4) 下图是实验中得到的一条纸带,ABCDEFG7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为:sAB4.22 cmsBC4.65 cmsCD5.08 cmsDE5.49 cmsEF5.91 cmsFG6.34 cm. 已知打点计时器的工作频率为50 Hz,则C点的速度 vc=_______________ m/s小车的加速度大小a=________m/s2. (结果保留两位有效数字)

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