题目内容

16.如图所示,带支架的动力平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对小车静止在右端,B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则该时刻(  )
A.小车对物块B的摩擦力可能为零
B.物块B相对小车一定有向左滑的趋势
C.小车的加速度大小一定为gtanθ
D.小车对物块B的摩擦力的大小可能为mgtanθ

分析 根据小球A的受力情况求出A的加速度,等于小车的加速度;
B物体的加速度与小车加速度相同,摩擦力定义和牛顿第二定律可求得B的摩擦力.

解答 解:ABD、对A受力分析,由牛顿第二定律得:F=$\frac{mg}{cosθ}$,
F=mAgtanθ=mAaA   
解得:aA=gtanθ 方向水平向右
由题意可知,某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,
①若该时刻A与小车相对静止,则小车与A具有相同的加速度,此刻物块B的加速度与小车相同,因车加速度不为零,则B的摩擦力不为0,B始终相对小车静止在右端,所以B受到向右的静摩擦力,则其大小为mgtanθ;
②若该时刻A恰好摆动到最高点,不是与小车相对静止,则小车的加速度可能向右,但与A具有 不相同的加速度,此刻物块B的加速度与小车相同,因车加速度不为零,B始终相对小车静止在右端,所以B受到向右的静摩擦力,则其大小不等于mgtanθ.故A错误,B正确,D正确;
C、根据受力分析,结合牛顿第二定律,则有小车的加速度大小可能为a=$\frac{mgtanθ}{m}$=gtanθ,也可能不等于gtanθ,故C错误;
故选:BD.

点评 本题考查牛顿第二定律的应用,注意A不一定和车相对静止,加速度不一定相同,而B和小车保持相对静止,所以具有相同的加速度.

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