届高考物理二轮讲练专题116课时作业打包16套含答案.docx
《届高考物理二轮讲练专题116课时作业打包16套含答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《届高考物理二轮讲练专题116课时作业打包16套含答案.docx(181页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
届高考物理二轮讲练专题116课时作业打包16套含答案
课时作业
(一)
一、选择题(共11个小题,2、10、11为多选,其余为单项选择题,每题5分共55分)
1.(2017·甘肃二模)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成30°角的力F1推物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成60°角的力F2拉物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A.-1 B.2-
C.-D.1-
答案 B
分析 在两种情况下分别对物体受力分析,根据共点力平衡条件,运用正交分解法列式求解,即可得出结论.
解析 对两种情况下的物体分别受力分析,如图:
将F1正交分解为F3和F4,F2正交分解为F5和F6,
则有:
F滑′=F3
mg+F4=FN′;
F滑=F5
mg=F6+FN
而F滑=μFN
F滑′=μFN′
则有F1cos30°=μ(mg+F1sin30°)①
F2cos60°=μ(mg-F2sin60°)②
又根据题意F1=F2③
联立①②③解得:
μ=2-.
点评 本题关键要对物体受力分析后,运用共点力平衡条件联立方程组求解,运算量较大,要有足够的耐心,更要细心.
2.(2016·江苏)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大
D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面
答案 BD
解析 当桌布被拉出时,鱼缸由静止到向右运动,但它相对于桌布来说,仍向左运动,由于滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此桌布对鱼缸的摩擦力的方向应向右,A项错误;因为鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,鱼缸受到桌布向右的摩擦力与它受到桌面向左的摩擦力大小相等,所以鱼缸向右加速的加速度大小与向右减速的加速度大小相等,方向相反,鱼缸的初速度为零,末速度也为零,根据对称性可知,鱼缸做加速运动的时间与做减速运动的时间相等,B项正确;若猫增大拉力,桌布的加速度更大,但是由于鱼缸与桌布间的压力不变,动摩擦因数也不变,故摩擦力也不变,C项错误;若猫减小拉力,桌布的加速度减小,鱼缸在桌布上的运动时间变长,而鱼缸向右的加速度不变,由x=at2知,鱼缸相对于桌面的位移变大,桌布被拉出后鱼缸在桌面上的位移也变大,鱼缸就有可能滑出桌面,D项正确.
3.(2017·课标全国Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上,弹性绳的原长也为80cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )
A.86cmB.92cm
C.98cmD.104cm
答案 B
解析 由题可知,挂上钩码后,如下图
(1)所示:
此时弹性绳长度为100cm,则角度为:
θ=37°,sinθ=0.6.
对结点O进行受力分析如图
(2)所示:
则由图
(2)得:
2Tsinθ=mg
当将两端缓慢移动至同一点时,由受力分析可得:
2T′=mg
由于弹性绳上弹力为:
F=kx
得出:
=
由题可知:
x=100-80=20cm
则弹性绳伸长长度为:
x′=12cm
那么弹性绳总长度为:
L=L0+x′=92cm
点评 本题考查共点力的平衡,本题的关键是找出绳子与竖直方向的夹角,然后计算出劲度系数.另外做这一类题目,要养成画图的习惯,这样题目就能变的简单.
4.(2017·江西一模)如图所示,质量为m(可视为质点)的小球P,用两根轻绳OP和O′P在P点拴结实后再分别系于竖直墙上且相距0.4m的O、O′两点上,绳OP长0.5m,绳O′P刚拉直时,OP绳拉力为T1,绳OP刚松弛时,O′P绳拉力为T2,θ=37°,则为(sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A.3∶4B.4∶3
C.3∶5D.4∶5
答案 C
分析 绳O′P刚拉直时,此时O′P绳子拉力为零,绳OP刚松弛时,此时OP绳子拉力为零,根据小球的受力情况画出受力示意图,根据共点力的平衡条件求解.
解析 绳O′P刚拉直时,OP绳拉力为T1,此时O′P绳子拉力为零,小球受力如图所示,
根据几何关系可得sinα==,所以α=53°,所以α+θ=90°;
根据共点力的平衡条件可得:
T1=mgsinα;
绳OP刚松弛时,O′P绳拉力为T2,此时OP绳子拉力为零,小球受力如图所示,
根据共点力的平衡条件可得:
T2=mgtanα,
由此可得:
==,所以C项正确、A、B、D项错误;故选C项.
5.(2017·课标全国Ⅰ一模)有三个完全相同的金属小球A、B、C,其中小球C不带电,小球A和B带有等量的同种电荷,如图所示,A球固定在竖直支架上,B球用不可伸长的绝缘细线悬于A球正上方的O点处,静止时细线与OA的夹角为θ.小球C可用绝缘手柄移动,重力加速度为g,现在进行下列操作,其中描述与事实相符的是( )
A.仅将球C与球A接触离开后,B球再次静止时细线中的张力比原来要小
B.仅将球C与球A接触离开后,B球再次静止时细线与OA的夹角为θ1,仅将球C与球A接触离开后,B球再次静止时细线与OA的夹角为θ2,则θ1=θ2
C.剪断细线OB瞬间,球B的加速度等于g
D.剪断细线OB后,球B将沿OB方向做匀变速直线运动直至着地
答案 B
分析 A项,依据受力分析,与平衡条件,及库仑定律与三角形的相似比,即可判定;B项,由库仑定律和库仑分电量法,即可求解;C项,根据牛顿第二定律,及矢量的合成法则,即可确定;D项,依据库仑力随间距的变化而变化,从而判定运动性质.
解析 A项,仅将球C与球A接触后离开,球A的电量减半,致使二者间的库仑力减小,对球B进行受力分析可知它在三个力的作用下平衡,由三角形相似可知=,故细线的张力不变,故A项错误;B项,将球C与球B接触后离开,和球C与球A接触后离开,由库仑定律和库仑分电量法知道两种情况下AB间的斥力相同,故夹角也相同,故B项正确;C项,剪断细绳瞬间球B在重力和库仑力作用下运动,其合力斜向右下方,与原来细线的张力等大反向,故其加速度不等于g,故C项错误;D项,剪断细线OB后,球B在空中运动时受到的库仑力随间距的变化而变化,即球B落地前做变加速曲线运动,故D项错误.
点评 考查库仑定律、牛顿第二定律的应用,掌握数学中三角形的相似比,理解电荷的相互作用力影响因素.
6.(2016·课标全国Ⅲ)如图所示,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:
一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球.在a和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )
A.B.m
C.mD.2m
答案 C
解析 如图所示,圆弧的圆心为O,悬挂小物块的点为c,由于ab=R,则△aOb为等边三角形,同一条细线上的拉力相等,T=mg,合力沿aO方向,则aO为角平分线,由几何关系知,∠acb=120°,故绳的拉力的合力与物块的重力大小相等,即每条线上的拉力T=G=mg,所以小物块质量为m,故C项正确.
7.(2017·湖南浏阳月考)如图所示,物体B通过动滑轮悬挂在细绳上,整个系统处于静止状态,动滑轮的质量和一切摩擦均不计.如果将绳的左端点由P点缓慢地向右移到Q点,整个系统重新平衡后,绳的拉力F和绳子与竖直方向的夹角θ的变化情况是( )
A.F变大,θ变大B.F变小,θ变小
C.F不变,θ变小D.F不变,θ变大
答案 B
解析 整个系统处于静止状态,设两侧绳子的夹角为β,滑轮两侧绳的拉力F=,左端移动到Q点后,根据几何关系可知,此时两绳的夹角β减小,所以两侧绳的拉力变小,由几何知识可知,图中角θ大小是两绳的夹角大小的一半,由于滑轮两侧绳的夹角减小,所以角θ减小,故B项正确,故A、C、D三项错误.
8.(2015·山东)如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为( )
A.B.
C.D.
答案 B
解析 物体AB整体在水平方向F=μ2(mA+mB)g;对物体B在竖直方向有μ1F=mBg;联立解得=,B项正确.
9.(2017·河北省保定市高三调研)如图所示,木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点,物体A、B叠放在木板上且处于静止状态,此时物体B的上表面水平.现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,物体A、B仍保持静止,与原位置的情况相比( )
A.A对B的作用力减小B.B对A的支持力减小
C.木板对B的支持力减小D.木板对B的摩擦力增大
答案 B
解析 开始和转到虚线位置,A对B的作用力都等于A的重力,大小不变,A项错误;木板转到虚线位置后倾角减小,B受到的摩擦力Ff=μ(mA+mB)gsinθ减小,即木板对B的摩擦力减小,B对木板的压力FN=(mA+mB)gcosθ增大,木板对B的支持力也增大,C、D两项错误;转到虚线位置时物体B的上表面倾斜,对A受力分析,易知,B对A的支持力减小,B项正确.
10.如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行.小球A的质量为m、电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.小球A静止在斜面上,则
( )
A.小球A与B之间库仑力的大小为kq2/d2
B.当=时,细线上的拉力为0
C.当=时,细线上的拉力为0
D.当=时,斜面对小球A的支持力为0
答案 AC
解析 点电荷库仑定律F=kq2/d2,所以A项正确;当细线上的拉力为0的时候,小球A受到库仑力、斜面支持力、重力,具体关系为kq2/d2=mgtanθ,即C项正确.由受力分析可知,斜面对小球的支持力不可能为0,所以D项错误.
11.(2017·安徽模拟)如图所示,质量为M的斜劈放置在水平地面上,细线绕过滑轮O1、O3连接m1、m3物体,连接m1细线与斜劈平行,滑轮O3由细线固定在竖直墙O处,滑轮O1用轻质杆固定在天花板上,动滑轮O2跨在细线上,其下端悬挂质量为m2的物体,初始整个装置静止,不计细线与滑轮间摩擦,下列说法正确的是( )
A.若增大m2质量,m1、M仍静止,待系统稳定后,细线张力大小不变
B.若增大m2质量,m1、M仍静止,待系统稳定后,地面对M摩擦力变大
C.若将悬点O上移,m1、M仍静止,待系统稳定后,细线与竖直墙夹角变大
D.若将悬点O上移,m1、M仍静止,待系统稳定后,地面对M摩擦力不变
答案 AD
分析 先对物体m3分析,受重力和拉力而平衡,故细线的拉力一直不变;再对m1和斜面体整体分析,根据平衡条件分析摩擦力情况;如果将悬点O上移,先后对m2、m3分析,根据平衡条件分析细线与竖直墙夹角变化情况.
解析 A、B两项,若增大m2质量,m1、M仍静止;先对物体m3分析,受重力和拉力而平衡,说明细线的拉力大小保持不变;再隔离m1和斜面体整体分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据平衡条件,摩擦力等于拉力的水平分力,由于拉力不变,故地面对M摩擦力不变,故A项正确,B项错误;C、D项,若将悬点O上移,m1、M仍静止,细线的拉力依然等于m3g,大小不变;先分析m2,由于重力不变,两个拉力的大小也不变,故根据平衡条件,两个拉力的方向不变;再分析滑轮O3,受三个拉力,由于两个拉力的大小和方向不变,故根据平衡条件,第三个拉力的方向也不变,故细线与竖直墙夹角不变,故C项错误;最后分析m1和斜面体整体,受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据平衡条件,摩擦力等于拉力的水平分力,由于拉力不变,故地面对M摩擦力不变,故D项正确;故选A、D两项.
点评 本题是力平衡问题,关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象进行受力分析,根据平衡条件列式求解;通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法.有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用.
二、计算题(共3个小题,12题12分,13题15分,14题18分,共45分)
12.(2017·北京市海淀区)如图所示,在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨,它们所构成的导轨平面与水平面成θ=30°角,平行导轨间距L=1.0m.匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度B=0.20T.两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动.两金属杆的质量均为m=0.20kg,电阻均为R=0.20Ω.若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab上,使ab杆沿导轨匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止,整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好.金属导轨的电阻可忽略不计,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)cd杆受安培力F安的大小;
(2)通过金属杆的感应电流I;
(3)作用在金属杆ab上拉力的功率P.
答案
(1)1.0N
(2)5.0A (3)20W
解析
(1)金属杆cd静止在金属导轨上,所受安培力方向与导轨平面平行向上.
则F安=mgsin30°
解得:
F安=1.0N
(2)F安=BIL,解得I=5.0A
(3)金属杆ab所受安培力方向与导轨平面平行向下,金属杆ab匀速上滑,则F=BIL+mgsin30°,根据电磁感应定律,金属棒ab上产生的感应电动势为E感=BLv.
根据闭合电路欧姆定律,通过金属杆ab的电流I=,根据功率公式:
P=Fv.
解得:
P=20W
考点 闭合电路欧姆定律,电磁感应定律
13.(2016·天津)如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小为E=5N/C,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B=0.5T.有一带正电的小球,质量m=1.0×10-6kg,电荷量q=2×10-6C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象)取g=10m/s2,求:
(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;
(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.
答案
(1)20m/s 与电场方向成60°角斜向上
(2)3.5s
解析
(1)小球匀速直线运动时受力如图,其所受的三个力在同一平面内,合力为零,有qvB=①
代入数据解得v=20m/s②
速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足
tanθ=③
代入数据解得tanθ=
θ=60°④
(2)解法一:
撤去磁场,小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动,如图所示,设其加速度为a,有a=⑤
设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x,有
x=vt⑥
设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y,有
y=at2⑦
a与mg的夹角和v与E的夹角相同,均为θ,又
tanθ=⑧
联立④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得
t=2s=3.5s⑨
解法二:
撤去磁场后,由于电场力垂直于竖直方向,它对竖直方向的分运动没有影响,以P点为坐标原点,竖直向上为正方向,小球在竖直方向上做匀减速运动,其初速度为vy=vsinθ⑤
若使小球再次穿过P点所在的电场线,仅需小球的竖直方向上分位移为零,则有vyt-gt2=0⑥
联立⑤⑥式,代入数据解得t=2s=3.5s⑦
14.(2014·江苏)如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直,质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g,求:
(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;
(2)导体棒匀速运动的速度大小v;
(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q.
答案
(1)tanθ
(2)
(3)2mgdsinθ-
解析
(1)在绝缘涂层上,导体棒做匀速直线运动,受力平衡,则有
mgsinθ=μmgcosθ,解得μ=tanθ
(2)导体棒在光滑导轨上滑动时
感应电动势E=BLv
感应电流I=
安培力F安=BIL
联立得F安=
受力平衡F安=mgsinθ
解得v=
(3)整个运动过程中,其他部分没有电阻,因此电阻产生的焦耳热Q与安培力做功相等.根据动能定理,得
3mgdsinθ-μmgdcosθ-Q=mv2-0
解得Q=2mgdsinθ-
课时作业
(二)
一、选择题(共10个小题,4、7、10为多选,其余为单选,每题5分共50分)
1.(2017·商丘市三模)我国航天员要在天宫1号航天器实验舱的桌面上测量物体的质量,采用的方法如下:
质量为m1的标准物A的前后连接有质量均为m2的两个力传感器.待测质量的物体B连接在后传感器上.在某一外力作用下整体在桌面上运动,如图所示.稳定后标准物A前后两个传感器的读数分别为F1、F2,由此可知待测物体B的质量为( )
A. B.
C.D.
答案 B
解析 整体为研究对象,由牛顿第二定律得:
F1=(m1+2m2+m)a;隔离B物体,由牛顿第二定律得:
F2=ma;联立可得:
m=,B项正确.
2.(2017·汕头一模)一轿车和一货车在两条平行直道上同向行驶,开始时两车速度都为v0且轿车司机处于货车车尾并排位置,如图所示,为了超车,轿车司机开始控制轿车做匀加速运动,经过一段时间t,轿车司机到达货车车头并排位置,若货车车身长度为L,且货车保持匀速,则轿车加速过程的加速度大小为( )
A.B.
C.D.
答案 B
分析 轿车做匀加速直线运动,货车做匀速直线运动,根据运动学基本公式求出时间t内两车的位移,再根据两车的位移差为L求解即可.
解析 轿车做匀加速直线运动,时间t内的位移x1=v0t+at2,
货车做匀速直线运动,时间t内的位移x2=v0t,
根据x1-x2=L解得:
a=,故B项正确,A、C、D项错误,故选B项.
点评 本题主要考查了匀变速直线运动基本公式的直接应用,抓住位移之差为货车车长列式,也可以以货车为参考系,则轿车做初速度为零的匀加速直线运动,t时间内运动的位移为L,从而求解加速度,难度不大,属于基础题.
3.(2017·唐山一模)a、b两物体同时从同一地点开始做匀变速直线运动,二者运动的vt图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b两物体运动方向相反
B.a物体的加速度小于b物体的加速度
C.t=1s时两物体的间距等于t=3s时两物体的间距
D.t=3s时,a、b两物体相遇
答案 C
分析 速度-时间图线速度的正负值表示速度的方向,图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移.
解析 A项,由图像可知,a、b两物体的速度都为正值,速度方向相同.故A项错误;B项,图像的斜率表示加速度,由图可知,a的斜率为a==m/s2=1m/s2,b的斜率为a′==m/s2=-0.5m/s2,所以a物体的加速度比b物体的加速度大.故B项错误;C、D项,t=1s时,两物体的间距为Δx=5×1-×0.5×12-2×1-×1×12m=2.25m,t=3s时两物体的位移为Δx′=5×3-×0.5×32-2×3-×1×32m=2.25m,故两者物体间距相等,故C项正确,D项错误,故选C项.
点评 解决本题的关键知道速度-时间图线的物理意义,知道图线与时间轴围成的面积表示位移,知道速度的正负表示运动的方向.
4.(2017·揭阳二模)(多选)如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块.木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的aF图.取g=10m/s2,则( )
A.滑块的质量m=4kgB.木板的质量M=2kg
C.当F=8N时滑块加速度为2m/s2D.滑块与木板间动摩擦因数为0.1
答案 ABD
分析 当拉力较小时,m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动,当拉力达到一定值时,m和M发生相对滑动,结合牛顿第二定律,运用整体和隔离法分析.
解析 A项,当F等于6N时,加速度为:
a=1m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有:
F=(M+m)a,代入数据解得:
M+m=6kg,当F大于6N时,根据牛顿第二定律得:
a==F-,由图示图像可知,图线的斜率:
k====,解得:
M=2kg,滑块的质量为:
m=4kg.故A、B两项正确;C项,根据F大于6N的图线知,F=4时,a=0,即0=×F-,代入数据解得:
μ=0.1,由图示图像可知,当F=8N时,滑块与木板相对滑动,滑块的加速度为:
a=μg=1m/s2.故C项错误,D项正确.故选A、B、D三项.
点评 本题考查牛顿第二定律与图像的综合,知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键,掌握处理图像问题的一般方法,通常通过图线的斜率和截距入手分析.
5.(2017·郑州市5月质检)如图所示,在竖直方向运行的电梯中,一个质量为m的物块置于倾角为30°的粗糙斜面上,物块始终位于斜面上某一位置.则下列判断中正确的是( )
A.若电梯静止不动,物块所受的摩擦力一定是零
B.若电梯匀速向上运动,物块所受摩擦力方向有可能沿斜面向下
C.若电梯加速上升,物块所受弹力与摩擦力的合力一定大于mg
D.若电梯加速下降,物块所受摩擦力的方向一定沿斜面向下
答案 C
解析 电梯静止或者匀速直线运动,则物块受力平衡,摩擦力沿斜面向上与重力沿斜面向下的分力平衡,即f=mgsinθ,A、B两项错误,若电梯加速上升,则合力向上,即弹力、摩擦力和重力三力合力竖直向上,所以弹力和摩擦力的合力一定大于重力mg,C项正确.若电梯加速下降,若处于完全失重,则支持力、摩擦力等于零,若加速度小于重力加速度,则支持力和摩擦力的合力竖直向上,小于重力,摩擦力方向沿斜面向上,D项错误.
考点 牛顿运动定律 共点力的平衡
名师点睛 物块受到重力、弹力和摩擦力,若合力向上,则弹力和摩擦力的合力竖直向上且大于重力,若合力等于零,则弹力和摩擦力的合力竖直向上等于重力,若合力向下小于重力,则弹力和摩擦力的合力竖直向上小于重力,当完全失重时,则支持力和摩擦力的合力等于0即没有摩擦力和支持力.
6.(2017·开封市5月质检)如图所示,一固定杆与水平方向夹角为θ,将一质量为m1的滑块套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球,杆与滑块之间的动摩擦因数为μ.若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动,此时绳子与竖直方向夹角为β,且θ<β,则滑块的运动情况是( )
A.沿着杆加速下滑B.沿着杆减速上滑
C.沿着杆减速下滑D.沿着杆加速上滑
答案 B
解析 把滑块和球看做一个整体受力分析,沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得,若速度方向向下,则沿斜面方向:
(m1+m2)gsinθ-f=(m1+m2)a,垂直斜面方向:
FN=(m1+m2)gcosθ