2.如圖所示,公共汽車沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),小球A用細(xì)線懸掛車頂上,質(zhì)量為m的乘客手握豎直扶桿,始終相對(duì)于汽車靜止地站在車箱底板上,乘客鞋底與車底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,若某時(shí)刻觀察到細(xì)線偏離豎直方向θ角.下列說法正確的是(  )
A.汽車對(duì)乘客的作用力方向豎直向上
B.乘客受到車底板的摩擦力大小一定為μmg
C.乘客的加速度大小為gtanθ,方向水平向右
D.小球A的加速度大小為gtanθ,方向水平向左

分析 乘客與球都相對(duì)于車靜止,它們的加速度與車的加速度相同.首先選擇球研究,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,人的加速度就知道了.再對(duì)人分析受力,作出力圖,應(yīng)用牛頓第二定律,求出汽車對(duì)乘客產(chǎn)生的作用力的大小和方向,并可求得乘客受到的摩擦力大。

解答 解:CD、以小球A為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律,得:
mgtanθ=ma
解得小球A的加速度大小為:a=gtanθ,方向水平向左.乘客與球的加速度相同,大小為gtanθ,方向水平向左.故C錯(cuò)誤,D正確.
A、再以乘客為研究對(duì)象,乘客與球的加速度相同,均水平向左.設(shè)汽車對(duì)乘客的作用力大小為F,作出乘客的受力圖,如圖.
設(shè)F與豎直方向的夾角為α,根據(jù)牛頓第二定律得:mgtanα=ma
將a=gtanθ代入得:α=θ
則得:F=$\frac{mg}{cosα}$=$\frac{mg}{cosθ}$,方向與豎直方向的夾角為θ斜向左上方. 故A錯(cuò)誤.
B、對(duì)乘客,由正交分解法得:水平方向有 f-F=ma,得 f=F+ma,F(xiàn)是桿對(duì)乘客作用力,f不一定等于μmg,故B錯(cuò)誤.
故選:D

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵在于研究對(duì)象的選擇,要抓住小球與乘客均相對(duì)于車靜止,加速度相同的特點(diǎn),也就是分析挖掘題目隱含的條件,常常是解決物理問題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻,下列說法正確的是( 。
A.個(gè)舊三中下午14點(diǎn)30分開始上課,這里的14點(diǎn)30分指的是時(shí)間
B.從早上9點(diǎn)至下午17點(diǎn),這里的9點(diǎn)和17點(diǎn)指的是時(shí)間
C.40分鐘一節(jié)課,這里的40分鐘指的是時(shí)刻
D.鐘表上顯示的12點(diǎn)15分是時(shí)刻

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.一只小船在靜水中的速度為3m/s,它要渡過30m寬的河,河水的速度為4m/s,則下列說法正確的是( 。
A.船渡河的時(shí)間可能為10sB.船不能垂直到達(dá)對(duì)岸
C.船渡河的速度一定為5m/sD.船不能渡過河

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.關(guān)于牛頓第二定律,下列說法正確的是( 。
A.根據(jù)公式F=ma可知,物體所受的合外力跟其運(yùn)動(dòng)的加速度成正比
B.根據(jù)F=$\frac{F}{a}$可知,物體的質(zhì)量與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比
C.根據(jù)F=$\frac{F}{a}$可知,物體的質(zhì)量與其所受合外力成正比
D.根據(jù)F=$\frac{F}{a}$可知,物體的加速度大小與其所受合外力成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.一質(zhì)量m=1.0kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為37°足夠長的斜面,某同學(xué)利用傳感器測(cè)出了滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,如圖所示為通過計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過程的v-t圖象.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:
(1)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
(2)1s末滑塊的速度大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.某物體由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),物體所受合力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,在0~8s內(nèi),下列說法正確的是(  )
A.物體在第4 s末速度為零B.物體在第8 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
C.物體在第4 s末速度方向發(fā)生改變D.物體在0~2 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.如圖甲所示,質(zhì)量m=2kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng),過P點(diǎn)時(shí)給物體施加一個(gè)水平向左的恒力F并開始計(jì)時(shí),選取水平向右為速度的正方向,通過速度傳感器測(cè)出物體的瞬時(shí)速度,所得v-t圖象如圖乙所示.取重力加速度為g=10m/s2,求:

(1)物體在0~4s內(nèi)和4~10s內(nèi)的加速度a1、a2的大;
(2)力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,小車內(nèi)有一光滑的斜面,當(dāng)小車在水平軌道上向左做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)量為m小物塊恰好能與斜面保持靜止,斜面的傾角為θ,重力加速度為g,則下列說法正確的( 。
A.小車的加速度gtanθB.小車的加速度gsinθ
C.斜面對(duì)物塊的支持力mgcosθD.斜面對(duì)物塊的支持力$\frac{mg}{cosθ}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示.對(duì)用細(xì)繩懸掛與靜止車廂內(nèi)的小球(質(zhì)量為m)施加一個(gè)水平向右的力F,使細(xì)繩偏離豎直方向37°處小球靜止,重力加速度大小為g.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75)求:
(1)F的大;
(2)撤去F,使車向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),要使懸掛的小球?qū)噹o止時(shí)細(xì)繩仍偏離豎直方向37°.則車的加速度是多大?

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