如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻杆连接放在倾角为θ的斜面上,用始终平行斜面向上的恒力F推B,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均

如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻杆连接放在倾角为θ的斜面上,用始终平行斜面向上的恒力F推B,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均

题型:不详难度:来源:
如图所示,质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻杆连接放在倾角为θ的斜面上,用始终平行斜面向上的恒力F推B,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ,下列关于轻杆的弹力的判断,正确的是(  )
A.增大A的质量,可以增大轻杆的弹力
B.增大B的质量,可以增大轻杆的弹力
C.减小θ,可以增大轻杆的弹力
D.减小动摩擦因数,轻杆的弹力不变

答案
对AB整体,受重力(mA+mB)g、斜面的支持力N、滑动摩擦力f和推力F作用,设它们沿斜面上升的加速度为a,根据牛顿第二定律有:
F-(mA+mB)gsinθ-μ(mA+mB)gcosθ=(mA+mB)ga
对A,受重力、斜面的支持力、滑动摩擦力和杆作用力,根据牛顿第二定律:
F′-mAgsinθ-μmAgcosθ=mAa
解得:F′=
FmA
mA+mB

由表达式可见A正确,B错误;
F′大小与θ、μ无关,故C错误D正确;
故选:AD.
举一反三
某同学在研究性学习中用图示装置来验证牛顿第二定律,轻绳两端系着质量相等的物体A、B,物体B上放一金属片C,铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物体B的正下方.系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h,由静止释放后,系统开始运动.当物体B穿过圆环时,金属片C被搁置在圆环上,两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过数字计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间.
(1)若测得P1、P2之间的距离为d,物体B通过这段距离的时间为t,则物体B刚穿过圆环后的速度v=______;
(2)若物体A、B的质量均用M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证下面______(填正确选项的序号)等式成立,即可验证牛顿第二定律;
A.mg=M
v2
2h
B.mg=M
v2
h
C.mg=(2M+m)
v2
2h
D.mg=(M+m)
v2
2h

(3)本实验中的测量仪器除了刻度尺、数字计时器外,还需要______;
(4)若M>m,改变金属片C的质量m,使物体B由同一高度落下穿过圆环,记录各次的金属片C的质量m,以及物体B通过Pl、P2这段距离的时间t,以mg为横轴,以______(填“t2”或“
1
t2
”)为纵轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线.
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如图所示,一小物块以水平向左的初速度v0=5m/s通过水平路面AB冲上足够长坡道BC.已知水平路面AB长s1=1.8m,坡道BC与水平面间的夹角α=37°,小物块与路面AB段、BC段的动摩擦因数均为μ=0.25,小物块经过B处时速度大小保持不变.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2
(1)小物块向左运动到达B点时的速度大小vB
(2)小物块在BC段向上运动时的加速度大小a2
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如图所示,倾角α=30°的等腰三角形斜面体固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M=4.0kg、m=2.0kg的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数μ相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取重力加速度g=10m/s2
(1)若μ=


3
2
,试求两物块的加速度大小和方向;
(2)若μ=


3
6
,试求两物块的加速度大小和方向;
(3)若μ=
7


3
18
,试求两物块的加速度大小和方向.
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2012年11日,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功.图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止.某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度---时间图线如图(b)所示.假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m.设航母始终静止,重力加速度的大小为g.则(  )
A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的
1
10
B.在0.4s-2.5s时间内,阻拦索的张力随时间不断增大
C.在0.4s-2.5s时间内,飞行员所承受的加速度大小大约为2.6g
D.在0.4s-2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率随时间不断增大
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一物体从倾角为θ的固定长直斜面顶端由静止开始下滑,已知斜面与物体间的动摩擦因数μ与物体离开斜面顶端距离x之间满足μ=kx(k为已知量),则物体刚下滑时加速度大小为______,下滑过程中速度最大值为______.(重力加速度为g)
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