如图,水平地面上有一楔形物体b,b的斜面上有一小物块a;a与b之间、b与地面之间均存在摩擦.已知楔形物体b静止时,a静止在b的斜面上.现给a和b一个共同的向左的初速度,与a和b

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图,水平地面上有一楔形物体b,b的斜面上有一小物块a;a与b之间、b与地面之间均存在摩擦.已知楔形物体b静止时,a静止在b的斜面上.现给a和b一个共同的向左的初速度,与a和b都静止时相比,此时可能(  )
A.a与b之间的压力减少,且a相对b向下滑动
B.a与b之间的压力增大,且a相对b向上滑动
C.a与b之间的压力增大,且a相对b静止不动
D.b与地面之间的压力不变,且a相对b向上滑动
魔方格

◎ 答案

a和b有一个共同的向左的初速度,且b与地面之间有摩擦,所以a和b所受的合外力水平向右,a所受的合外力同样水平向右,
A、B、C(1)若a、b相对静止,当a受到的摩擦力方向沿斜面向上时,对a进行受力分析,如图:

魔方格
当原来静止,a 受重力、支持力、摩擦力三力平衡时,根据平衡条件可知,
  竖直方向:Ncosα+fsinα=G
当合外力为F时,竖直方向合外力为零,
  竖直方向:N′cosα=G
解得N′>N
故:a与b之间的压力增大.故A错误.
(2)当a受到的摩擦力方向沿斜面向下时,此时有两种情况:
第一种情况,假设物块a、b恰好仍相对静止,f达到最大静摩擦力时,对a进行受力分析,如图:

魔方格
竖直方向加速度为零,
竖直方向:G+fsinα=N′cosα
由牛顿第二定律得到:
水平方向:N′sinα+fcosα=F
F=ma
解得:N′>N
故:a与b之间的压力增大,此时物体a、b相对静止,故C正确.
第二种情况,当加速度a继续增大时,此时物体a相对于b就会发生向上滑动,故B正确.
D、对整体研究,在竖直方向上,若两物体相对静止,竖直方向上没有加速度,则b与地面之间的压力等于两物体的重力之和,保持不变;
若物块a相对向上滑动,则a具有向上的分加速度,即对整体的牛顿第二定律可知,系统处于超重状态,b与地面之间的压力将大于两物体重力之和.故D错误.
故选BC

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,水平地面上有一楔形物体b,b的斜面上有一小物块a;a与b之间、b与地面之间均存在摩擦.已知楔形物体b静止时,a静止在b的斜面上.现给a和b一个共同的向左的初速度,与a和b…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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