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如图所示,bc 为固定在小车上的水平横杆,物块 M 串在杆上, 靠摩擦力保持相对杆静止,M 又通过轻细线悬吊着一个小铁球 m, 此时小车正以大小为 a 的加速度向右做匀加速运动,而 M、m 均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为 θ.小车的加速度逐渐增大, M 始终和小车保持相对静止,当加速度增加到 2a 时 


  1. A.
    横杆对 M 的摩擦力增加到原来的 2 倍
  2. B.
    横杆对 M 的弹力增加到原来的 2 倍
  3. C.
    细线与竖直方向的夹角增加到原来的 2 倍
  4. D.
    细线的拉力增加到原来的 2 倍
A
试题分析:对小球受力分析,受重力mg和细线的拉力T,如图

根据牛顿第二定律,有:Tsinθ=ma    ①Tcosθ-mg=0  ②
再对m和M整体受力分析,受总重力(M+m)g、支持力N、摩擦力f,如图

根据牛顿第二定律,有:f=(M+m)a   ③N-(M+m)g=0   ④
由①②③④解得:tanθ=,N=(M+m)g,T=,f=(M+m)a
当加速度变为2倍时,不影响横杆对M的作用力,支持力N不变,故B错;A对;
由于T=,故T不是增加原来的2倍,故D错误;θ的正切变为原来的2倍,但θ不是2倍,故C错误,故选A
考点:考查牛顿第二定律;力的合成与分解的运用
点评:本题难度中等,本题关键是先后对小球、滑块与小球整体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,水平轨道PAB与
1
4
圆弧轨道BC相切于B点,其中,PA段光滑,AB段粗糙,动摩擦因数μ=0.1,AB段长度L=2m,BC段光滑,半径R=lm.轻质弹簧劲度系数k=200N/m,左端固定于P点,右端处于自由状态时位于A点.现用力推质量m=2kg的小滑块,使其缓慢压缩弹簧,当推力做功W=25J时撤去推力.已知弹簧弹性势能表达式Ek=
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2
kx2其中,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,重力加速度取g=10m/s2
(1)求推力撤去瞬间,滑块的加速度a;
(2)求滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时对B点的压力Fn
(3)判断滑块能否越过C点,如果能,求出滑块到达C点的速度vc和滑块离开C点再次回到C点所用时间t,如果不能,求出滑块能达到的最大高度h.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,质量为M的小球用长为R=0.45m的细绳固定于O点,从A(与O点等高)处由静止释放,与O点正下方B点处质量为
M2
的物块弹性正碰.重力加速度g=10m/s2
1)求小球碰后能上升的高度h
2)已知粗糙水平地面BC及传送带的动摩擦因数均为μ=0.2,传送带长为l=0.5m,顺时针匀速转动,速度大小为υ=2m/s,DE、EF、FH的长度均为S=0.4m.若要保证物块碰后能落入FH间的沙坑内,求BC间的长度L.

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科目:高中物理 来源: 题型:

固定凹槽的水平部分AB长为2L,其左侧BC是与水平部分平滑相接的半径为L/4的半圆轨道,BC与AB在同一竖直平面内,其右端固结一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧a,弹簧左侧放置一长为L的筒,筒的左端开口,右端封闭,右端外侧与弹簧a不固结,筒内右端固结一同样规格的轻质弹簧,弹簧左侧放置一个小球,与弹簧b右端不固结。小球与筒内壁的滑动摩擦因数为,筒与凹槽的滑动摩擦因数为,半圆轨道光滑。如图所示,现将两个弹簧的长度均压缩为L/2,且用销钉K将小球和筒固定,发现筒恰好不滑动。现将K突然拔掉,同时对筒施加一方向水平向左的力F,使筒向左匀加速运动,直到筒撞击B处之后使筒立刻停止运动。已知小球的质量为m,筒的质量为2m,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略小球的直径、筒壁和筒底的厚度、筒的内径、外径。

(1)若要求在筒撞击B处之前,弹簧b长度未变,试求该力初始值的取值范围;

(2)若该力初始值为,且小球从C处落回后,恰好未撞击筒,求该力在筒撞击B处之前做的功。

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科目:高中物理 来源:广东省模拟题 题型:计算题

如图所示,质量为M的小球用长为R=0.45m的细绳固定于O点,从A(与O点等高)处由静止释放,与O点正下方B点处质量为的物块弹性正碰。重力加速度g=10m/s2
(1)求小球碰后能上升的高度h
(2)已知粗糙水平地面BC及传送带的动摩擦因数均为μ=0.2,传送带长为,顺时针匀速转动,速度大小为υ=2m/s,DE、EF、FH的长度均为S=0.4m。若要保证物块碰后能落入FH间的沙坑内,求BC间的长度L 。

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科目:高中物理 来源:2012年广东省揭阳市高考物理一模试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示,质量为M的小球用长为R=0.45m的细绳固定于O点,从A(与O点等高)处由静止释放,与O点正下方B点处质量为的物块弹性正碰.重力加速度g=10m/s2
1)求小球碰后能上升的高度h
2)已知粗糙水平地面BC及传送带的动摩擦因数均为μ=0.2,传送带长为l=0.5m,顺时针匀速转动,速度大小为υ=2m/s,DE、EF、FH的长度均为S=0.4m.若要保证物块碰后能落入FH间的沙坑内,求BC间的长度L.

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