题目内容

11.如图所示,质量为m的小球置于倾角为θ斜面上,被一个竖直挡板挡住,现用一个水平力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,重力加速度为g;忽略一切摩擦,以下说法正确的是(  )
A.斜面对小球的弹力为$\frac{mg}{cosθ}$
B.斜面和竖直挡板对小球弹力的合力为ma
C.若增大加速度a,斜面对小球的弹力一定增大
D.若增大加速度a,竖直挡板对小球的弹力可能不变

分析 以小球为研究对象,分析受力情况,根据牛顿第二定律分析竖直挡板对球的弹力和斜面对球的弹力情况.

解答 解:A、以小球为研究对象,分析受力情况,如图:

重力mg、竖直挡板对球的弹力N和斜面的弹力F1.
设斜面的加速度大小为a,根据牛顿第二定律得
竖直方向:Ncosθ=mg     ①
水平方向:F1-Nsinθ=ma    ②
联立解得:
F1=mgtanθ+ma
N=$\frac{mg}{cosθ}$.故A正确;
B、重力、斜面和竖直挡板对小球弹力的合力为ma.故B错误;
C、由A的解析可知,斜面对小球的弹力与加速度的大小无关.故C错误;
D、由A的解析可知,若增大加速度a,竖直挡板对小球的弹力一定增大.故D错误.
故选:A

点评 本题运用正交分解法,根据牛顿第二定律研究物体的受力情况,要正确作出物体的受力图,抓住竖直方向没有加速度.

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