1. AB是固定在空中的光滑水平横杆,一质量为M的物块穿在杆AB上,物块通过细线悬吊着一质量为m的小球.现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起(保持相对静止)向右运动,细线与竖直方向夹角为θ,则以下说法正确的是( )
A. 杆对物块的支持力为Mg
B. 细线上的拉力为
C.
D. 物块和小球的加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】对小球和物块组成的整体,分析受力如图1所示,
根据牛顿第二定律得:水平方向: ,竖直方向: .故A错误;以小球为研究对象,分析受力情况如图2所示,由牛顿第二定律得: ; ,故B错误;对整体在水平方向: ,故选项C正确,选项D错误.
【点睛】以小球和物块整体为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系.对小球研究,根据牛顿第二定律,采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系.
2. 质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动.当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图),下列判断正确的是( )
A. P的速率为v
B. 绳的拉力等于mgsinθl
C. P的速率为vcosθ2
D. 绳的拉力小于mgsinθ1
【答案】C
【解析】
【详解】将小车的速度v进行分解如图所示,则vp=vcosθ2,
小车向右运动,θ2减小,v不变,则vp逐渐增大,说明物体P沿斜面向上做加速运动,由牛顿第二定律T-mgsinθ1=ma,可知绳子对A的拉力T>mgsinθ1,故C正确,ABD错误;故选C.
【点睛】解决本题的关键得出A、B的速度关系,由牛顿第二定律分析绳子的拉力与重力的大小关系,运用外推法,即极限法分析A物体的加速度如何变化是难点.