在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子,其内部刚好放入一质量一定的金属球,如图所示,现在从斜面顶部释放箱子,在其加速下滑过程中,下列关于球对箱子的作用力,说法正确的是

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子,其内部刚好放入一质量一定的金属球,如图所示,现在从斜面顶部释放箱子,在其加速下滑过程中,下列关于球对箱子的作用力,说法正确的是(  )
A.球对箱子a面有压力B.球对箱子d面有压力
C.球对箱子c面有压力D.球对箱子b面有压力
魔方格

◎ 答案

设箱子的质量为M,球的质量为m,斜面与箱子间的动摩擦因数为μ,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
    (M+m)gsinα-μ(M+m)gcosα=(M+m)a,得a=g(sinαμcosα),方向沿斜面向下.
再以小球为研究对象,设箱子在垂直于斜面方向对小球的作用力方向向上,大小为F1,平行于方向对小球的作用力方向向下,大小为F2,根据牛顿第二定律得
垂直于斜面方向:F1=mgcosα>0,说明箱子对小球垂直斜面方向的力垂直于斜面向上,则箱子c面对小球有支持力.
平行于斜面方向:mgsinα-F2=ma,得到F2=μmgcosα<0,说明箱子平行于斜面方向对小球的力方向沿斜面向上,则箱子b面对小球有力.
根据牛顿第三定律得知,球对箱子c面和b面有压力.
故选CD

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子,其内部刚好放入一质量一定的金属球,如图所示,现在从斜面顶部释放箱子,在其加速下滑过程中,下列关于球对箱子的作用力,说法正确的是…”主要考查了你对  【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【牛顿第二定律】  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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