在水平推力()的作用下,一辆质量为M、倾角为的斜面小车从静止开始沿水平地面运动;车上有一个质量为m的滑块,其受力及相应的合力(∑)如图所示.不计一切摩擦,试分析和比较各种

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

在水平推力()的作用下,一辆质量为M、倾角为的斜面小车从静止开始沿水平地面运动;车上有一个质量为m的滑块,其受力及相应的合力(∑)如图所示.不计一切摩擦,试分析和比较各种情况下水平推力的大小关系,哪种情况不可能实现?(  ) 

◎ 答案

D

◎ 解析

如图A所示,当滑块受到的合力∑F1沿水平方向时,滑块与小车处于相对静止的临界状态,一起向左做匀加速运动.这时,系统的加速度为
滑块受到的合外力为,
根据牛顿第二定律,推力为
如图B所示,当滑块受到的合力∑F2向上偏离水平方向时,滑块将相对小车沿斜面向上滑动.这是水平推力增大的结果,所以
如图C所示,当滑块受到的合力∑F3向下偏离水平方向时,滑块将相对小车向下滑动.这是水平推力减小的结果,所以
如图D所示,当滑块受到的合力∑F4沿斜面向下时,滑块的加速度为,滑块受到的合外力为
即滑块的加速度由其重力沿斜面的分力产生--与滑块在固定斜面上下滑等效.这时,小车应处于平衡状态(匀速运动或者静止),并受到与推力F4平衡的地面摩擦力的作用,与不计一切摩擦力的题设条件不符合.所以,图D所示的情况不可能实现

◎ 知识点

    专家分析,试题“在水平推力()的作用下,一辆质量为M、倾角为的斜面小车从静止开始沿水平地面运动;车上有一个质量为m的滑块,其受力及相应的合力(∑)如图所示.不计一切摩擦,试分析和比较各种…”主要考查了你对  【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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