题目内容

5.如图所示,质量为m的求置于斜面上,被一个固定在斜面上的竖直挡板挡住而处于静止状态,现用一个水平力F拉斜面体,使球和斜面体在水平面上一起做加速度为a的匀加速直线运动,若忽略一切摩擦,与球静止时相比(  )
A.竖直挡板对球的弹力不一定增大
B.斜面对球的弹力保持不变
C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma
D.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零

分析 以小球为研究对象,分析受力情况,根据牛顿第二定律分析竖直挡板对球的弹力和斜面对球的弹力情况,小球所受的合力为ma.

解答 解:A、B以小球为研究对象,分析受力情况,如图:重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1.设斜面的加速度大小为a,根据牛顿第二定律得
竖直方向:F1cosθ=mg       ①
水平方向:F2-F1sinθ=ma,②
由②看出,若加速运动时,F2=F1sinθ+ma.F2将增大,故A错误;
B、由①看出,斜面的弹力F1大小不变,与加速度无关,不可能为零.故B正确,D错误;
C、根据牛顿第二定律知道,重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma.故C错误.
故选:B

点评 本题运用正交分解法,根据牛顿第二定律研究物体的受力情况,要正确作出物体的受力图,抓住竖直方向没有加速度.

练习册系列答案
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15.如图甲为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,在实验中细线对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力,小车运动的加速度a可用纸带上的点求得.

(1)(多选)关于该实验,下列说法中正确的是ABD.
A.用砝码和小桶的总重力来表示F,会产生偶然误差
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高
C.使用电火花计时器时先使纸带运动,再接通电源
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板表面平行
(2)图乙是实验中获取的一条纸带的一部分,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,由纸带求出小车的加速度的大小a=0.50 m/s2.(加速度a的计算结果保留2位有效数字),计时器使用50Hz的交流电.
(3)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别测得小车的加速度a与对应的质量m数据如表:
次数12345
小车的加速度a/(m•s-2)1.251.000.800.500.40
小车的质量m/kg0.4000.5000.6251.0001.250
小车质量的倒数m-1/kg-12.502.001.601.000.80
利用表中数据,在丙图坐标纸中选择合适物理量为坐标轴建立坐标系,作出能直观反映a与m关系的图象.

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