問題詳情:
如圖所示,一輛小車靜止在水平地面上,車內固定着一個傾角爲60°的光滑斜面OA,光滑擋板OB與水平方向的夾角爲θ,擋板OB可繞轉軸O在豎直平面內轉動。現將重爲G的圓球放在斜面與擋板之間。下列說法正確的是( )
A.若θ=60°,球對斜面的壓力大小爲G
B.若擋板OB從θ=30°位置沿逆時針方向緩慢轉動到θ=90°過程中,則球對斜面的壓力逐漸增大
C.若θ=30°,使小車水平向左做變加速運動,則小車對地面的壓力增大
D.若θ=60°,使小車水平向右做勻加速直線運動,則球對擋板的壓力可能爲零
【回答】
ABD
【解析】
以球爲研究對象,對球進行受力分析,根據牛頓第二定律或平衡條件求出擋板對球的作用力; 若擋板旋轉,分析小球受力情況,作出力圖,運用圖解法,分析支援力的變化情況即可;
【詳解】
A、若,球處於靜止狀態,受力平衡,對球進行受力分析,如圖所示:
爲鄰邊作平行四邊形,根據幾何關係可知,,由牛頓第三定律知,球對斜面的壓力大小爲G,故A正確;
B、若擋板從位置沿逆時針方向緩慢轉動到過程中,的方向始終不變,根據圖象可知,都增大,根據牛頓第三定律可知,球對斜面的壓力增大,故B正確;
C、整體在水平方向有加速度,但是豎直方向沒有運動,即豎直方向的合力爲零,根據平衡條件可知地面對小車整體的支援力等於小車整體的重力,根據牛頓第三定律可知,小車整體對地面的壓力大小等於小車整體的重力,故選項C錯誤;
D、若保持擋板不動,使小車水平向右做勻加速直線運動,當和重力G的合力正好提*生加速度時的力時,球對擋板的壓力爲零,故D正確。
【點睛】
本題運用圖解法,分析動態平衡問題,比較直觀簡便,也可以採用函數法,由數學知識分析力的變化。
知識點:牛頓第二定律
題型:選擇題