一个质量为20 kg的物体,从斜面的顶端由静止匀加速滑下,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,斜面与水平面间的夹角θ为37°.求物体从斜面下滑过程中的加速度.(g取10 m/s2)
【解析】:物体受力如图所示.
x轴方向:Gx-f=ma.
y轴方向:N-Gy=0.其中f=μN,
所以a=gsinθ-μgcosθ=4.4 m/s2.
(2011年高考天津卷)如图3-3-17所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )
图3-3-17
A.方向向左,大小不变
B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,大小不变
D.方向向右,逐渐减小
【解析】:选A.对A、B整体受力分析如图所示,滑动摩擦力f使整体产生加速度a,a等于μg不变,对B受力分析知,B所受静摩擦力f=mB·a=μmBg,大小不变,方向向左,故A对,B、C、D错.
.如图所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的两轻弹簧系住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮P和物体Q的加速度大小分别是( )
图3-3-16
A.aP=g、aQ=2g
B.aP=2g、aQ=g
C.aP=g、aQ=0
D.aP=2g、aQ=0
【解析】:选D.悬挂吊篮的细绳烧断瞬间,两弹簧的长度不突然改变,两弹簧的弹力也不改变,细绳中原有的大小为2mg的拉力消失,则吊篮P的合力与细绳的原拉力等大反向,即合外力大小为2mg,方向竖直向下,所以吊篮P的加速度aP==2g.细绳被烧断瞬间,两弹簧对物体Q的作用力不变,所以合外力依然为零,其加速度aQ=0,故D项对.
两物体A、B静止于同一水平面上,与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB,它们的质量分别为mA、mB,用平行于水平面的力F拉动物体A、B,所得加速度a与拉力F的关系如图3-3-15所示,则( )
图3-3-15
A.μA=μB,mA>mB
B.μA>μB,mA<mB
C.μA=μB,mA=mB
D.μA<μB,mA>mB
【解析】:选B.根据牛顿第二定律有F-μmg=ma,则a=-μg.
当F=0时,a=-μg,由图像可知μA>μB.
当F为某一值时a=0,则-μg=0,m=,
由于μA>μB,所以mA<mB,故B正确.
.如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )
图3-3-14
A.向右做加速运动 B.向右做减速运动
C.向左做加速运动 D.向左做减速运动
【解析】:选AD.弹簧处于压缩状态,则弹簧对小球的力的方向水平向右,由牛顿第二定律可知,小车的加速度方向水平向右,其运动的速度方向可能向左,也可能向右,故A、D正确,B、C错误.
如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为a1和a2,则( )
图3-3-13
A.a1=a2=0
B.a1=a,a2=0
C.a1=a,a2=a
D.a1=a,a2=-a
【解析】:选D.两物体在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时,弹簧的弹力F弹=m1a,在力F撤去的瞬间,弹簧的弹力来不及改变,大小仍为m1a,因此对A来讲,加速度此时仍为a,对B物体:取向右为正方向,-m1a=m2a2,a2=-a,所以只有D项正确.