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题目
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如图,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时(  )
A.绳的张力减小,b对a的正压力减小
B.绳的张力增加,斜面对b的支持力增加
C.绳的张力减小,地面对a的支持力增加
D.绳的张力增加.地面对a的支持力减小

答案
在光滑段运动时,物块a及物块b均处于平衡状态,对a、b整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡;

对b受力分析,如上图,受重力、支持力、绳子的拉力,根据共点力平衡条件,有
Fcosθ-F Nsinθ=0 ①;
Fsinθ+F Ncosθ-mg=0 ②;
由①②两式解得:F=mgsinθ,FN=mgcosθ;
当它们刚运行至轨道的粗糙段时,减速滑行,系统有水平向右的加速度,此时有两种可能;
(一)物块a、b仍相对静止,竖直方向加速度为零,由牛顿第二定律得到:
Fsinθ+F Ncosθ-mg=0 ③;
F Nsinθ-Fcosθ=ma ④;
由③④两式解得:F=mgsinθ-macosθ,FN=mgcosθ+masinθ;
即绳的张力F将减小,而a对b的支持力变大;
再对a、b整体受力分析竖直方向重力和支持力平衡,水平方向只受摩擦力,重力和支持力二力平衡,故地面对a支持力不变.
(二)物块b相对于a向上滑动,绳的张力显然减小为零,物体具有向上的分加速度,是超重,因此a对b的支持力增大,斜面体和滑块整体具有向上的加速度,也是超重,故地面对a的支持力也增大.
综合上述讨论,结论应该为:绳子拉力一定减小;地面对a的支持力可能增加;a对b的支持力一定增加.故A、B、D错误;
故选C!
核心考点
试题【如图,水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,已知物体与三块材料不同的长方形板间的动摩擦因数分别为μ、2μ和3μ,三块板长度均为L,并排铺在水平地面上,该物体以一定的初速度v0从a点滑上第一块板,则物体恰好滑到第三块的末尾d点停下来,物体在运动中三块板均保持静止;若让物体从d点以相同大小的初速度水平向左运动,三块木板仍能保持静止,则下列说法正确的是(  )
A.物体仍能运动到a点并停下来
B.物体不能运动到a点
C.物体两次经过c点时速度大小相等
D.物体两次经过b点时速度大小相等
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在光滑水平面上有一质量m=1.0kg的小球,静止在O点.以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系Oxy.现突然加一沿X轴正方向、大小F=2.0N的恒力,使小球开始运动.经过1.0s,所加恒力突然变为沿y轴正方向,大小仍为F=2.0N.再经过1.0s,所加恒力变为F",使小球在恒力F"在作用下经1.0s速度变为零.求此恒力F"方向及速度变为零时小球的位置.
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升降低机地板上放一个弹簧盘秤,盘中放一质量为m的物体,当弹簧盘秤读数为1.2mg时,升降机的运动状态可能是(  )
A.匀速下降B.加速下降C.加速上升D.减速上升
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如图所示,长为L=2m的光滑固定斜面倾角为θ=37°.斜面底端有一质量为m=1kg的小物块(可视为质点),用水平向左的恒力推小物块,使之从斜面最底端静止开始匀加速度上滑,已知物块从斜面最底端到最顶端所用时间为t=2s,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2).
求:(1)小物块运动的加速度大小a;
(2)水平恒力大小F.
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如图,在水平桌面上有一个物体,质量为4.6kg,在与水平方向成37°角、大小为10N的拉力F作用下,恰能在水平桌面上向右做匀速直线运动.求物体与水平面间的动摩擦因数.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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