题文
如图所示,质量为M 的小车放在光滑的水平面上.小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m.现用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T;若用另一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为T′.则( )A.a′=a,T′=TB.a′>a,T′=TC.a′<a,T′=TD.a′>a,T′>T
题型:未知 难度:其他题型
答案
先对左图中情况下的整体受力分析,受重力、支持力和拉力
根据牛顿第二定律,有
F=(M+m)a ①
再对左图中情况下的小球受力分析,如图

根据牛顿第二定律,有
F-Tsinα=ma ②
Tcosα-mg=0 ③
由以上三式可解得
T=mgcosα
a=mgtanαM
再对右图中小球受力分析,如图

由几何关系得
F合=mgtanα
T′=mgcosα
再由牛顿第二定律,得到
a=gtanα
由于M>m,故a′>a,T′=T
故选B.
解析
mgcosα
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平面.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。
滑动摩擦力、动摩擦因数
滑动摩擦力的概念:
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的阻碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。
滑动摩擦力产生条件:
①接触面粗糙;
②相互接触的物体间有弹力;
③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。
滑动摩擦力的方向:
总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式:F=μFN (F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,μ叫动摩擦因数)。
①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定;
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位,而且永远小于1;
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
滑动摩擦力的作用效果:
总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
摩擦力大小的计算方法:





