問題詳情:
在如圖所示的裝置中,質量爲3kg的物塊被平行於斜面的細繩拴在斜面上端的小柱上,斜面的傾角爲30°,被固定在測力計上,整個裝置保持靜止。如果物體與斜面間無摩擦,裝置穩定以後,當細線被燒斷,物體正在下滑的過程中,與穩定時比較,測力計的讀數(g=10m/s2) ( )
A.增加15N
B.減小15 N
C.減小7.5 N
D.保持不變
【回答】
C
【解析】
對物塊和斜面體整體受力分析,受總重力和支援力,平衡時,有N-(M+m)g=0 ①
加速下滑時,再次對物塊和斜面體整體受力分析,受總重力、支援力和靜摩擦力,根據牛頓第二定律,有豎直方向:(M+m)g-N′=masin30° ②
水平方向:f=macos30° ③
對物塊受力分析,受重力和支援力,根據牛頓第二定律,有mgsin30°=ma ④
有由①②③④得到:N-N′=masin30°=mg(sin30°)2=3×10×0.25=7.5N.故A、B、D錯誤,C正確.故選C.
【點睛】
本題關鍵是對物塊、物塊和斜面體整體多次受力分析,然後根據牛頓第二定律、共點力平衡條件列式求解;要注意整體法對於有相對運動的物體系統同樣適用.
知識點:牛頓第二定律
題型:選擇題