稿件来源:高途
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必修1
第四章 牛顿运动定律
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)
斜面问题
如图所示是一种简易“千斤顶”。一竖直放置的$T$形轻杆由于光滑限制套管$P$的作用,使它只能在竖直方向上运动。若轻杆上端放一质量$M=100\;\rm kg$的物体,轻杆的下端通过一与杆固定连接的小轮放在倾角为$\theta=37^\circ$的斜面体上,现沿水平方向对斜面体施以推力$F$,(小轮与斜面体的摩擦和质量不计,$g=10\;\rm m/s^{2}$)
为了顶起重物,下列说法正确的是$(\qquad)$
$\\theta$越大,需要施加的力$F$越大
","$\\theta$越大,需要施加的力$F$越小
","$\\theta$越大,系统整体对地面的压力越大
","$\\theta$越大,系统整体对地面的压力越小
"]$\rm AB$.先对小轮和杆整体分析受力,如图$1$所示,
由平衡条件小轮对斜面的压力$F_{N}=\dfrac{Mg}{\cos\theta}$
对斜面体进行受力分析,如图$2$所示,
可知$F=F_{N}\sin\theta=\dfrac{Mg}{\cos\theta}\sin\theta$,可知$\theta$越大,需要施加的力$F$越大。故$\rm A$正确;$\rm B$错误;
$\rm CD$.系统整体对地面的压力大小等于系统整体的重力,与$\theta$无关。故$\rm CD$错误。
故选:$\rm A$。
为了能将重物顶起,求:$F$的最小值。
$750\\;\\rm N$
"]]为了能将重物顶起,$F$的最小值为$F_{\min}= \dfrac{Mg}{\cos{37{^\circ}}}\sin{37{^\circ}}=750\;\rm N$。
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