题目内容

6.如图所示,质量为mA=10kg的A物块下端连接着固定在直立于地面的轻质弹簧,上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳,绳的另一端连接着静置于地面、质量为mB=20kg的物块B.此时,与A相连的轻绳处于竖直方向,与B相连的轻绳与水平地面成37°角,并且弹簧的形变量为20cm,若弹簧劲度系数为k=200N/m,取重力加速度为g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计滑轮与轻绳间的摩擦.关于物块B的受力情况,下列分析正确的有:(  )
A.轻绳对物块B的拉力一定为60N
B.地面对物块B的支持力可能为36N
C.地面对物块B的摩擦力可能为112N
D.轻绳对物块B的拉力与地面对物块B的摩擦力的合力一定竖直向上

分析 根据胡克定律求出弹簧弹力,分弹力方向向上和向下两种情况,根据A物体受力平衡列式求出绳子的拉力,物体B处于静止状态,受力平衡,根据平衡条件求出地面对B的支持力以及摩擦力的表达式,进而求解,物块B处于静止状态,受力为零,轻绳对物块B的拉力与地面对物块B的摩擦力的合力与重力和支持力的合力大小相等,方向相反.

解答 解:A、根据胡克定律可知,弹簧弹力F=k△x=200×0.2=40N,若弹力向上,则绳子拉力T=mAg-F=100-40=60N,若弹力向下,则绳子拉力T′=mAg+F=100+40=140N,故A错误;
B、B处于静止状态,受力平衡,对B受力分析,根据平衡条件得:
地面对物块B的支持力N=mBg-Tsin37°,当T=60N时,N=200-60×0.6=164N,当T=140N时,N=200-140×0.6=116N,
地面对B的摩擦力f=Tcos37°,当T=60N时,f=60×0.8=48N,当T=140N时,f=140×0.8=112N,故B错误,C正确;
D、物块B处于静止状态,受力为零,轻绳对物块B的拉力与地面对物块B的摩擦力的合力与重力和支持力的合力大小相等,方向相反,则轻绳对物块B的拉力与地面对物块B的摩擦力的合力方向一定竖直向上,故D正确.
故选:CD

点评 本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用,要求同学们能正确分析物体的受力情况,注意整体法和隔离法在解题中的应用,难度适中.

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