一个单摆悬挂在小车上,随小车沿着斜面滑下,如图中的虚线①与斜面垂直,②沿斜面方向,③沿竖直方向,则可判断出A.如果斜面光滑,摆线与②重合B.如果斜面光滑,摆线与①重合

发布时间:2020-08-05 02:46:07

一个单摆悬挂在小车上,随小车沿着斜面滑下,如图中的虚线①与斜面垂直,②沿斜面方向,③沿竖直方向,则可判断出A.如果斜面光滑,摆线与②重合B.如果斜面光滑,摆线与①重合C.如果斜面粗糙但μ<tanθ,摆线位于②与③之间D.如果斜面粗糙但μ>tanθ,摆线位于②与③之间

网友回答

BD

解析分析:单摆悬挂在小车上随小车沿着斜面滑下匀加速运动,稳定时,两者加速度相同,根据牛顿第二定律分别对整体和小球研究,确定摆线的方向.

解答:
A、B如果斜面光滑,根据牛顿第二定律得
? 对整体:加速度a==gsinθ,方向沿斜面向下.
? 对小球:合力F合=ma=mgsinθ,则摆线必定与斜面垂直,即摆线与①重合.故A错误,B正确.
C、如果斜面粗糙且μ<tanθ,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到,加速度a==g(sinθ-μcosθ),由于μ<tanθ,则μcosθ<sinθ,a>0,说明加速度方向沿斜面向下,而且a<gsinθ,则摆线位于②与③之间.故C错误.
D、如果斜面粗糙且μ>tanθ,μcosθ>sinθ,a<0,说明加速度方向沿斜面向上,摆线位于②与③之间.故D正确.
故选BD

点评:本题考查运用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力,采用整体法和隔离法交叉的方法处理.
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