斜面,斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系一质量为m的小球。斜面以加速度a水平向右做匀加速直线运动,当系统稳定时,细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为T和FN。若Ta图像如图乙所示,AB是直线,BC为曲线,重力加速度为g=10ms2。则
2
A.a=
40ms2时,FN=03
B.小球质量m=01kgC.斜面倾角θ的正切值为34
D.小球离开斜面之前,FN=08+006aN解析:选ABC小球离开斜面之前,以小球为研究对象,进行受力分析,可得Tcosθ-FNsi
θ=ma,Tsi
θ+FNcosθ=mg,联立解得FN=mgcosθ-masi
θ,T=macosθ+mgsi
40θ,所以小球离开斜面之前,Ta图像呈线性关系,由题图乙可知a=ms2时,FN=0,3选项A正确;当a=0时,T=06N,此时小球静止在斜面上,其受力如图1所示,所以mg40mgsi
θ=T;当a=ms2时,斜面对小球的支持力恰好为零,其受力如图2所示,所以3ta
θ3=ma,联立可得ta
θ=,m=01kg,选项B、C正确;将θ和m的值代入FN=mgcosθ4-masi
θ,得FN=08-006aN,选项D错误。
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考点综合训练112017淮安期末将质量为m的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间的动摩擦因数为μ,对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ的拉力F,使圆环以加速度a沿杆运动,则F的大小不可能是ma-μmgBcosθ-μsi
θmgDsi
θ
ma+μmgAcosθ+μsi
θmaCsi
θ
解析:选C对环受力分析,受重力、拉力、弹力和摩擦力。其中弹力可能向上,也可能向下,也可能等于0。1若环受到的弹力为0,则:Fcosθ=ma,Fsi
θ=mg解得:F=mgma或F=。si
θcosθ
2若环受到的弹力的方向向上,则:Fcosθ-μmg-Fsi
θ=ma所以:F=ma+μmg。cosθ+μsi
θ
3若环受到的弹力的方向向下,则:Fcosθ-μFsi
θ-mg=ma所以:F=ma-μmg。cosθ-μsi
θ
所以选项A、B、D是可能的,选项C是不可能的。12.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为M的物体A、BB物体与弹簧连接,弹簧的劲度系数为k,初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个物体的vt图像如图乙所示重力加速度为g,则
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2gA.施加外力前,弹簧的形变量为kB.外力施加的瞬间,A、B间的弹力大小为Mg-aC.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力恰好为零D.弹簧恢复到原长时,物体B的速度达到最大值解析:选B施加外力F前,物体A、Br