题目内容

14.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,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,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.已知sin15°=0.26,cos15°=0.97,tan15°=0.27,g=10m/s2.则汽车向左匀加速启动的加速度可能为(  )
A.3 m/s2B.2.5 m/s2C.2 m/s2D.1.5 m/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进行求解,明确加速度的表达式,再进行分析明确加速度的范围,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=FNcos15°…①
 F合=FNsin15°=ma…②
由①②知:a=$\frac{{F}_{Q}+mg}{m}$tan15°=$\frac{{F}_{Q}}{m}$×0.27+10×0.27=0.27$\frac{{F}_{Q}}{m}$+2.7>2.7m/s2,故加速度大于2.7m/s2,故可能的为A选项.
故选:A

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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