题文
如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为(重力加速度为g)
A.T=m(gsinθ+ acosθ),FN=m(gcosθ- asinθ)B.T=m(gsinθ+ acosθ),FN=m(gsinθ- acosθ)C.T=m(acosθ- gsinθ),FN=m(gcosθ+ asinθ)D.T=m(asinθ- gcosθ),FN=m(gsinθ+ acosθ)
题型:未知 难度:其他题型
答案
A
解析
对球受力分析如图所示,沿水平方向和竖直方向正交分解:
水平方向:Tcosθ-FNsinθ=ma;竖直方向:Tsinθ+FNcosθ=mg。
联立两式,解得:T=m(gsinθ+ acosθ),FN=m(gcosθ- asinθ),故A正确。
【方法技巧】本题可以令a=0(特殊值代入法),利用小球的平衡条件可得T=mgsinθ,FN= mgcosθ,经检验只有选项A正确。
【考点定位】受力分析、力的分解、牛顿第二定律。
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,.....”主要考查你对 [力的分解 ]考点的理解。
力的分解
力的合成与分解:
(1)定义:求几个力的合力的过程叫力的合成,求一个力的分力的过程叫力的分解。
(2)力的合成与分解的具体方法
a.作图法:选取统一标度,严格作出力的图示及平行四边形,然后用统一标度去度量各个力的大小;
b.计算法:根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求合力或分力的大小。一般要求会解直角三角形。
力的分解的几种情况:
分解方法:
几种按效果分解的实例:
由力的三角形定则求力的最小值:
(1)当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时,另一个分力F2最小的条件是:两个分力垂直,如图甲。最小值
。
(2)当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时,另一个分力F2最小的条件是:所求分力F2与合力F垂直,如图乙。最小值
。
(3)当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2最小的条件是:已知大小的分力F1与合力 F同方向。最小值。
由圆的切线求力方向的极值:
(1)当已知两分力F1、F2的大小时,合力,的方向与较大分力间夹角有最大值,与较小分力间夹角有最小值。如图所示,设两分力中F1较大,则合力F与F1之间最大夹角θ满足。
(2)当已知合力F与其中一个分力F1的大小时,若F >F1,则另一个分力F2与合力F的方向间夹角有一最大值。如图所示,其最大夹角θ满足。
(3)当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2最小的条件是:已知大小的分力F1与合力 F同方向。最小值。
由圆的切线求力方向的极值:
(1)当已知两分力F1、F2的大小时,合力,的方向与较大分力间夹角有最大值,与较小分力间夹角有最小值。如图所示,设两分力中F1较大,则合力F与F1之间最大夹角θ满足。
(2)当已知合力F与其中一个分力F1的大小时,若F >F1,则另一个分力F2与合力F的方向间夹角有一最大值。如图所示,其最大夹角θ满足
。若F
。。






