在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子,其内部刚好放入一质量一定的金属球,如图所示,现在从斜面顶部释放箱子,在其加速下滑过程中,下列关于球对箱子的作用力,说法正确的
题型:不详难度:来源:
在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子,其内部刚好放入一质量一定的金属球,如图所示,现在从斜面顶部释放箱子,在其加速下滑过程中,下列关于球对箱子的作用力,说法正确的是( )A.球对箱子a面有压力 | B.球对箱子d面有压力 | C.球对箱子c面有压力 | D.球对箱子b面有压力 |
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答案
设箱子的质量为M,球的质量为m,斜面与箱子间的动摩擦因数为μ,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得 (M+m)gsinα-μ(M+m)gcosα=(M+m)a,得a=g(sinαμcosα),方向沿斜面向下. 再以小球为研究对象,设箱子在垂直于斜面方向对小球的作用力方向向上,大小为F1,平行于方向对小球的作用力方向向下,大小为F2,根据牛顿第二定律得 垂直于斜面方向:F1=mgcosα>0,说明箱子对小球垂直斜面方向的力垂直于斜面向上,则箱子c面对小球有支持力. 平行于斜面方向:mgsinα-F2=ma,得到F2=μmgcosα<0,说明箱子平行于斜面方向对小球的力方向沿斜面向上,则箱子b面对小球有力. 根据牛顿第三定律得知,球对箱子c面和b面有压力. 故选CD |
举一反三
如图所示,一斜面体A放在水平地面上,其截面为广直角三角形.物块B被一与水平面成θ角的外力挤压在斜面体的右侧面上,当外力的大小为F时,物块B刚好不能下滑,此时斜面体处于静止状态.已知斜面体A与物块B的质量分别为M和m,重力加速度为g,求: (1)物块B受到的摩擦力的大小; (2)地面对斜面体A的摩擦力及地面对斜面体A的支持力的大小. |
滑块m以一定的初速度沿放在地面上的粗糙斜面体M向上滑,然后又返回,M未发生滑动,在此过程中,M对地面的摩擦力( )A.大小方向均未发生变化 | B.大小,方向均变化 | C.大小变化,方向未变 | D.大小未变,方向变化 |
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如图所示,质量为m的物体,在与水平方向成θ角的拉力F作用下,沿水平面做匀速直线运动,物体与地面间动摩擦因数为μ.当物体的位移为x时,拉力F做的功为( )A.Fx | B.Fxcosθ | C.(Fcosθ-μmgsinθ)x | D.μmg xsinθ |
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某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻力对本实验的影响可以忽略) (1)滑块与斜面间的动摩擦因数为______. (2)(单选题)以下能减小实验误差的措施是______ A.滑块的质量尽量大一些; B.斜面的倾角尽量大一些; C.适当让H和x的长度大一些; D.挑选直径小一些的小球做实验. |
质量为m的木块在大小为F、方向与水平面成θ角斜向左下的恒力作用下,在水平地面上向左做匀速直线运动(如图所示).木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力大小为( )A.μmg | B.μ(mg-Fsinθ) | C.μ(mg+Fsinθ) | D.Fcosθ |
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