题目内容

2.如图是汽车运送圆柱形工件的示意图,图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器,车厢中的固定斜面与水平方向成30°角,假设圆柱形工件表面光滑,汽车静止不动时Q传感器示数为零而P、N传感器示数不为零.当汽车向左匀加速启动过程中,P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零,重力加速度g=10m/s2.则汽车向左匀加速启动的加速度可能为(  )
A.4m/s2B.5m/s2C.6m/s2D.7m/s2

分析 对圆柱形工件受力分析,根据平衡条件和牛顿第二定律列式,求出加速度的表达式,再分析加速度的范围,从而选出正确答案.

解答 解:当汽车向左匀加速启动过程中,P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零,受力分析如图.
根据牛顿第二定律得:
 FQ+mg=FNcos30°…①
 F=FNsin30°=ma…②
由①②知:a=$\frac{{F}_{Q}+mg}{m}$tan30°=($\frac{{F}_{Q}}{m}$+10)×$\frac{\sqrt{3}}{3}$≈$\frac{\sqrt{3}}{3}$•$\frac{{F}_{Q}}{m}$+5.8>5.8m/s2,故加速度可能为6m/s2和7m/s2
故选:CD

点评 解决本题的关键正确地进行受力分析,并能熟练运用牛顿第二定律求加速度的临界值即可求解,注意弹力无法求出,但可以用不等式来表示加速度的可能范围值.

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