问一道安徽高考的物理题.(2013•安徽)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/08 08:25:55

问一道安徽高考的物理题.
(2013•安徽)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为(重力加速度为g)(  )
A.T=m(gsinθ+acosθ) FN=m(gcosθ-asinθ)
B.T=m(gsinθ+acosθ) FN=m(gsinθ-acosθ)
C.T=m(acosθ-gsinθ) FN=m(gcosθ+asinθ)
D.T=m(asinθ-gcosθ) FN=m(gsinθ+acosθ)
考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:小球始终静止在斜面上,说明斜面体加速度很小,且未脱离斜面,以小球受力分析,利用牛顿第二定律列式求解即可.
解答:解:当加速度a较小时,小球与斜面一起运动,此时小球受重力、绳子拉力和斜面的支持力,绳子平行于斜面;小球的受力如图:
水平方向上
由牛顿第二定律得:Tcosθ-FNsinθ=ma ①
竖直方向上
由平衡得:Tsinθ+FNcosθ=mg ②
①②联立得:FN=m(gcosθ-asinθ) T=m(gsinθ+acosθ) 故A正确,BCD错误.
故选A.
为什么不能将受力分为沿斜面和垂直斜面方向?这样得出的结果就跟答案很矛盾!

一般应用牛顿第二定律解题的时候,建立坐标系,要以加速度的方向为一条坐标轴的正向,

这样建立坐标轴,合力在轴上,方便研究问题.


此题中,如果沿着斜面合垂直斜面分解力的话,那么怎么样来求合力呢,如果不求合力

就要分解加速度,这样结出来的结果应该是一样的,只是麻烦.

在垂直斜面合沿着斜面方向受力都不平衡.