如图所示,小车向右做匀加速运动的加速度大小为a,bc为固定在小车上的水平横杆,物块M串在杆上,M通过细线悬吊着一小铁球m

如图所示,小车向右做匀加速运动的加速度大小为a,bc为固定在小车上的水平横杆,物块M串在杆上,M通过细线悬吊着一小铁球m,M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ.若小车的加速度逐渐增大到2a时,M仍与小车保持相对静止,则(  )
A. 横杆对M的作用力增加到原来的2倍
B. 细线的拉力增加到原来的2倍
C. 细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍
D. 细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的2倍
bluevan 1年前 已收到3个回答 举报

无形巴西 幼苗

共回答了20个问题采纳率:85% 举报

解题思路:先对小球受力分析,根据牛顿第二定律列式分析;再对小球和滑块整体受力分析,根据牛顿第二定律列式求解,从中解出各个选项中涉及到的物理量,然后可以判定其具体变化情况.

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,水平方向有
Tsinθ=ma ①
竖直方向受力平衡有:
Tcosθ-mg=0 ②
再对m和M整体受力分析,受总重力(M+m)g、横杆支持力N、横杆摩擦力f,如图

根据牛顿第二定律,水平方向有
f=(M+m)a ③
竖直方向受力平衡有:
N-(M+m)g=0 ④
由①②③④解得:
tanθ=
a
g
N=(M+m)g
T=
m(a2+g2)
f=(M+m)a
横杆对M的作用力:F=
f2+N2
由以上表达式可知:
横杆对M的摩擦力增大为原来2倍,但是支持力没变,故横杆对M的作用力不是原来两倍.故A错误
由拉力表达式可知,拉力T也不是增大为原来2倍,故B错误.
θ的正切变为原来的2倍,但θ不是2倍,故C错误,D正确
故选D.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.

考点点评: 本题是典型的整体与部分受力分析法的应用,对连接体问题,多数要用到这个方法,建议重点训练掌握熟练.
另外在涉及正交分解的时候,一般是在运动方向列牛顿第二定律方程,而在垂直运动方向列平衡方程.

1年前

5

懒猪mm 幼苗

共回答了33个问题 举报

图?

1年前

0

yazino1 幼苗

共回答了5个问题 举报

D.细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的2倍

1年前

0
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 18 q. 0.022 s. - webmaster@yulucn.com