如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA,光滑挡板OB与水平方向的夹角为θ...
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问题详情:
如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA,光滑挡板OB与水平方向的夹角为θ,挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将重为G的圆球放在斜面与挡板之间。下列说法正确的是( )
A.若θ=60°,球对斜面的压力大小为G
B.若挡板OB从θ=30°位置沿逆时针方向缓慢转动到θ=90°过程中,则球对斜面的压力逐渐增大
C.若θ=30°,使小车水平向左做变加速运动,则小车对地面的压力增大
D.若θ=60°,使小车水平向右做匀加速直线运动,则球对挡板的压力可能为零
【回答】
ABD
【解析】
以球为研究对象,对球进行受力分析,根据牛顿第二定律或平衡条件求出挡板对球的作用力; 若挡板旋转,分析小球受力情况,作出力图,运用图解法,分析支持力的变化情况即可;
【详解】
A、若,球处于静止状态,受力平衡,对球进行受力分析,如图所示:
为邻边作平行四边形,根据几何关系可知,,由牛顿第三定律知,球对斜面的压力大小为G,故A正确;
B、若挡板从位置沿逆时针方向缓慢转动到过程中,的方向始终不变,根据图象可知,都增大,根据牛顿第三定律可知,球对斜面的压力增大,故B正确;
C、整体在水平方向有加速度,但是竖直方向没有运动,即竖直方向的合力为零,根据平衡条件可知地面对小车整体的支持力等于小车整体的重力,根据牛顿第三定律可知,小车整体对地面的压力大小等于小车整体的重力,故选项C错误;
D、若保持挡板不动,使小车水平向右做匀加速直线运动,当和重力G的合力正好提*生加速度时的力时,球对挡板的压力为零,故D正确。
【点睛】
本题运用图解法,分析动态平衡问题,比较直观简便,也可以采用函数法,由数学知识分析力的变化。
知识点:牛顿第二定律
题型:选择题