(2014•浙江模拟)如图所示为儿童乐园里一项游乐活动的示意图:金属导轨倾斜固定,倾角为α,导轨上开有一狭槽,内置一小球

(2014•浙江模拟)如图所示为儿童乐园里一项游乐活动的示意图:金属导轨倾斜固定,倾角为α,导轨上开有一狭槽,内置一小球,球可沿槽无摩擦滑动,绳子一端与球相连,另一端连接一抱枕,小孩可抱住抱枕与之一起下滑,绳与竖直方向夹角为β,且保持不变.假设抱枕质量为m1,小孩质量 为m2,小球、绳的质量及空气阻力忽略不计,则下列说法正确的是(  )
A.分析可知α=β
B.小孩与抱枕一起做匀速直线运动
C.小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下
D.绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为(m1+m2):m2
kevin_kevin 1年前 已收到1个回答 举报

恋雪的风 幼苗

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解题思路:小孩、抱枕和球均匀相同的加速度,对整体分析,根据牛顿第二定律求出加速度,隔离分析时,抓住它们的加速度相同,在沿绳子方向上的合力为零,合力平行于导轨方向,结合牛顿第二定律分析求解.

A、由于球沿斜槽无摩擦滑动,系统具有相同的加速度,则a=
m总gsinα
m总=gsinα,做匀加速直线运动,隔离对小孩和抱枕分析,加速度a=gsinα=gsinβ,则α=β.故A正确,B错误.
C、对抱枕分析,受重力、拉力、小孩对抱枕的作用力,因为沿绳子方向合力为零,平行导轨方向的合力为m1a=mgsinβ,可知小孩对抱枕的作用力与绳子在同一条直线上.故C错误.
D、对人和抱枕整体分析,根据平行四边形定则知,绳子的拉力T=(m1+m2)gcosα,抱枕对小孩的作用力方向沿绳子方向向上,大小为m2gcosα,则绳子拉力与抱枕对小孩的作用力之比为(m1+m2):m2.故D正确.
故选:AD.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.

考点点评: 解决本题的关键能够正确地受力分析,抓住它们的加速度相同,结合牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的灵活运用.

1年前

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