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15.如图所示,带有斜面的小车放在水平地面上,其斜面上放置一小物块,小物块始终与斜面保持相对静止.关于小物块受到的弹力FN,及摩擦力为Ff,下列说法正确的是(  )
A.若小车向左运动,Ff方向一定沿斜面向下
B.若小车向右运动,Ff方向一定沿斜面向上
C.若小车向右运动,FN大小可能为零
D.无论车向左或向右运动,FN大小一定不为零

分析 根据小车的运动情况,分析小车向左或向右加速、减速或匀速三种运动情况,根据牛顿第二定律分析FN和Ff是否可能为零.

解答 解:A、若小车向左减速运动,根据牛顿第二定律可知,合力向右,物块所受摩擦力Ff可能向右上.故A错误;
B、若小车向右做减速运动,由牛顿定律可知合力向左,则物块所受摩擦力Ff可能向左下.故B错误;
C、D、若小车向左运动,如匀速运动,根据平衡条件得知,小物块所受的摩擦力不可能为零,FN不可能为零;若小车向左加速运动,根据牛顿第二定律可知,合力向左,FN不可能为零,Ff可能为零;若小车向左做减速运动,合力向右,由牛顿定律可知合力向右,则物块所受摩擦力不可能为零,则不FN可能为零.
若小车向右运动,如匀速运动,根据平衡条件得知,小物块所受的摩擦力不可能为零,FN不可能为零;若小车向右加速运动,根据牛顿第二定律可知,合力向右,Ff不可能为零,FN不可能为零;若小车向右做减速运动,合力向左,由牛顿定律可知合力向左,则物块所受FN不可能为零.所以,小车向右运动,FN不可能为零,Ff可能为零.故C错误,D正确.
故选:D

点评 该图中的物体的受力随运动状态的变化而不同,所以本题要考虑三种运动情况,由加速度方向根据牛顿第二定律分析受力情况.

练习册系列答案
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16.奥运会上,中国代表团参加了包括田径、体操、柔道等项目的比赛,下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是(  )
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B.跆拳道比赛中研究运动员的动作
C.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置
D.跳水比赛中研究运动员在空中的运动情况

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6.如图所示,水平传送带A、B两端相距s=4m,以v0=4m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度大小g=10m/s2,则煤块从A运动到B的过程中(  )
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3.某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究“合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系”.实验中钩码重力大小与物体所受合外力大小视为相等.
(1)如图乙所示,由20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d=1.020cm.
(2)实验中可选择的钩码有2个,它们的质量分别为m1和m2,且m1>m2,你认为实验中选择m2(选填“m1”或“m2”)较合适.
(3)实验中可选择的遮光条有2个,它们的宽度分别为d1和d2,且d1>d2,你认为实验中选择d2(选填“d1”或“d2”)较合适.
(4)该实验小组又用此装置探究了物体质量一定时,加速度与所受合外力的关系,在a-F坐标系中,画出了如图丙所示的三条曲线.你认为符合事实的曲线是③(从①②③三条曲线中选出一条,填序号).曲线未过坐标原点的原因可能是气垫导轨没有调水平(或滑块受到空气阻力、绳与滑轮间存在摩擦力).

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10.某同学设计了一个验证加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2.(计算结果保留二位有效数字)
(2)保持桶内砝码的质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据,如何利用这些数据才能比较直观地确定小车加速度a与质量m之间的关系呢?
答:作加速度与小车质量倒数之间的关系图象
(3)保持小车的质量不变,改变桶内砝码的质量,甲、乙两位同学根据实验数据分别作出了加速度a随合力F的变化图线如图c、d所示,图c中的图线上部出现了弯曲并偏离原来的直线,其主要原因是砂和砂桶的质量没有远小于车的质量;若从小车中取出砝码放入桶中,并以桶、桶中的砝码、车和车中的砝码整体为研究对象,图线上部不会(填“会”或“不会”)弯曲并偏离原来的直线,图d中的图线不通过原点,其主要原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.

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20.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,A、V为理想电表,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由a向b滑动时,下列判断正确的是(  )
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(1)若恒力F=0,则物块会从木板的右端滑下,求物块在木板上滑行的时间t是多少?
(2)若恒力F=2N,则物块与木板因摩擦而产生的热量Q为多少?
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