题目内容
8.分析 由动能定理求出A到最低点的速度,由牛顿第二定律求绳子对B的拉力,然后对B由平衡条件求出物块B所受的摩擦力;
对B与斜面整体受力分析,判断地面对斜面体摩擦力的方向.
解答 解:轻绳无拉力时物块恰好静止在斜面体上,则最大静摩擦力:fm≥Mgsin37°=0.6Mg
设小球到动滑轮之间的距离为l,小球摆下过程,只有重力做功,机械能守恒,有mgh=$\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$,
所以:v1=$\sqrt{2gh}=\sqrt{2gl(1-cos60°)}=\sqrt{gl}$
在最低点,有F1-mg=m$\frac{{v}_{1}^{2}}{l}$,
解得:F1=2mg.
再对物体受力分析,受重力、支持力、拉力,重力的下滑分量为Fx=Mgsin37°=2mg,故M=$\frac{10}{3}$mg
小球拉至左侧轻绳水平位置无初速度释放时,只有重力做功,机械能守恒,有mgl=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$,
在最低点,有F2-mg=m$\frac{{v}_{2}^{2}}{l}$,
解得:F2=3mg.
再对物体受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,沿斜面的方向:
${F}_{2}-Mgsin37°=3×\frac{3}{10}Mg-Mg×0.6=0.3Mg<{f}_{m}$
可知,物块受到的静摩擦力是0.3Mg,小于最大静摩擦力,物块仍然相对于斜面体静止.
以物体和斜面体整体受力分析,由于小球向左上方拉物体和斜面体整体,故一定受到地面对其向右的静摩擦力.摩擦力的大小:
f=F2cos37°=3mg×0.8=2.4mg.
答:小球通过最低点时,斜面体受到地面的摩擦力是2.4mg.
点评 本题关键是先根据机械能守恒求出小球最低点速度,再根据向心力公式得出球对细线的拉力,最后对滑块受力分析后根据共点力平衡条件判断静摩擦力变化情况;同时要注意研究对象的灵活选择.
| A. | 电压表读数增大,电流表读数减小 | B. | 电压表读数减小,电流表读数增大 | ||
| C. | 电源的输出功率一定减小 | D. | 电源的效率一定减小 |
| A. | “水流星”通过最高点时,有水从容器中流出 | |
| B. | “水流星”通过最高点,绳子的弹力为零 | |
| C. | “水流星”通过最高点时,容器底部受到水的压力作用 | |
| D. | “水流星”通过最高点时,绳子的弹力大小为4.5N |
| A. | 0到A段 | B. | A到B段 | C. | B到C段 | D. | 都合理 |