(2013•宝山区一模)如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体M,一轻杆L与水平地面成α角,轻杆的下端用光滑

(2013•宝山区一模)如图所示,在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体M,一轻杆L与水平地面成α角,轻杆的下端用光滑铰链连接于O点,O点固定于地面上,轻杆的上端连接着一个小球m,小球靠在立方体左侧,立方体右侧受到水平向左推力F的作用,整个装置处于静止状态.若现在撤去水平推力F,则下列说法中正确的是(  )

A.在小球和立方体分离前,若小球的速度大小为v1,立方体的速度大小为v2,则有v1=v2sinα
B.小球在落地的瞬间和立方体分离
C.小球和立方体分离时小球只受重力
D.立方体最终将做匀速直线运动
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神仙猫猫 幼苗

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解题思路:小球一方面随着立方体向右运动,另一方面竖直向下运动,将小球的速度沿着水平方向和竖直方向正交分解,得到小球水平方向分速度的表达式;再对小球和立方体整体在水平方向运用牛顿第二定律列式分析.

A、小球随着立方体向右运动的同时沿着立方体竖直向下运动,将小球的速度沿着水平方向和竖直方向正交分解,如图

得到v2=v1sinα,故A错误;
B、如果立方体和地面之间有摩擦力,若摩擦力太大,则小球不会推动立方体运动,如摩擦力太小,立方体会在小球落在水平地面上之前离开小球;若摩擦力适中,小球恰好在落到水平地面的后与立方体分离.由于没有摩擦,故立方体会在小球落在水平地面上之前离开小球;故B错误.
C、对小球受力分析,受重力、杆的弹力T,故C错误;
D、小球和立方体分离后,由于不受摩擦,立方体由于惯性做匀速直线运动,故D正确;
故选:D.

点评:
本题考点: 运动的合成和分解;力的合成与分解的运用.

考点点评: 本题关键是找到小球的分运动和合运动,然后正交分解得到小球的水平分速度的表达式进行讨论.

1年前

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