题目内容

10.如图所示,在水平地面上有个表面光滑的直角三角形物块M,长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点(O点固定于地面上),上端连接小球m,小球靠在物块左侧,水平向左的推力F施于物块,整个装置静止.撤去力F后,下列说法正确的是(  )
A.物块先做匀加速运动,后做匀速运动
B.在小球与物块分离前,当轻杆与水平面的夹角为θ,小球的速度大小为v时,则M的速度为vsinθ
C.小球与物块分离时,小球一定只受重力作用
D.小球一直对物块有作用力,直到小球落地的瞬间与物块分离为止

分析 小球一方面随物块向右运动,另一方面竖直向下运动;再对小球和物块整体在水平方向运用牛顿第二定律列式分析.

解答 解:A、物块受球的作用力向右,故速度增加,但小球对物块的作用力是逐渐减小,故物块加速度逐渐减小,不是匀加速,故A错误;
B、小球随着三角形物块向右运动的同时沿着三角形物块竖直向下运动,将小球的速度沿着水平方向和竖直方向正交分解,如图

得到v′=vsinθ,故B正确;
C、对小球和物块整体受力分析,受重力、杆的弹力T、支持力,在水平方向运用牛顿第二定律,有:Tcosα=(m+M)ax,刚分离时加速度的水平分量为零,故杆的弹力为零,故小球只受重力,故C正确;
D、如果三角形物块和地面之间有摩擦力,若摩擦力太大,则小球不会推动三角形物块运动,如摩擦力太小,三角形物块会在小球落在水平地面上之前离开小球;若摩擦力适中,小球恰好在落到水平地面的后与三角形物块分离.由于没有摩擦,故三角形物块会在小球落在水平地面上之前离开小球;故D错误;
故选:BC.

点评 本题关键是找到小球的分运动和合运动,然后正交分解得到小球的水平分加速度的表达式进行讨论.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网