如圖所示,固定的傾斜直杆與水平方向成角,直杆上套有一個圓環,圓環通過一根細線與一隻小球相連接,當圓環沿直杆由靜...
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問題詳情:
如圖所示,固定的傾斜直杆與水平方向成角,直杆上套有一個圓環,圓環通過一根細線與一隻小球相連接,當圓環沿直杆由靜止開始下滑時,小球與圓環保持相對靜止,細線伸直,且與豎直方向成,下列説法正確的是( )
A.若直杆光滑,一定有
B.若直杆光滑,有可能為零
C.若直杆粗糙,有可能為零
D.若直杆粗糙,有可能
【回答】
AC
【解析】
試題分析:若直杆光滑,對整體受力分析,圓環和重物的加速相同,合力為(m1+m2)gsinα,由牛頓第二定律得:a=gsinα
對小球由牛頓第二定律得:m2gsinα-Tsin(α-β)=m2a,解得:α=β
故選項A正確, B錯誤;
若直杆粗糙,則整體可以處於平衡狀態,則對重物受力分析可以知道,若處於平衡狀態,則,故選項C正確.
對整體受力分析,有N=(m1+m2)gcosα,
合力為(m1+m2)gsinα-f=(m1+m2)gsinα-μ(m1+m2)gcosα,
由牛頓第二定律得:a=gsinα-μgcosα<gsinα
對小球受力分析,因為小球的加速度也要小於gsinα,所以β<α,但一定要在豎直方向右邊,所以β>0,故有摩擦力時,0<β<α,選項D錯誤
考點:牛頓第二定律、物體的**和*力
名師點睛:巧妙選擇研究對象,對物體正確受力分析、應用牛頓第二定律即可正確解題.
知識點:力的合成和分解
題型:選擇題