物理(力学),请高手看题帮忙解答
如图所示,一根自然长度为Lo的轻弹簧和一根长度为a的轻绳连接,弹簧的上端固定在天花板的O点上,P是位于O点正下方的光滑轻小定滑轮,已知OP=Lo+a。现将绳子的另一端与静...
如图所示,一根自然长度为Lo的轻弹簧和一根长度为a的轻绳连接,弹簧的上端固定在天花板的O点上,P是位于O点正下方的光滑轻小定滑轮,已知OP=Lo+a。现将绳子的另一端与静止的动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连滑块对地面有压力作用。再用一水平力F作用于A使之向右做直线运动(弹簧的下端始终位于P之上),对于滑块A受地面滑动摩擦力下列说法中正确的是
A、逐渐变小
B、逐渐变大
C、先变小后变大
D、大小不变
答案为D,请从物理角度分析解释一下,谢谢。 展开
A、逐渐变小
B、逐渐变大
C、先变小后变大
D、大小不变
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设绳子与木块的连接点为“Q”点。对木块受绳子的拉力作分析,根据F拉=K×△x,△x即PQ的距离。所以弹簧对木块拉力的大小与PQ长度成正比,即F=k*PQ。设PQ与水平夹角为α,木块与P的垂直距离为L,则PQ=L÷sinα. F做正交分解,则竖直方向的分力大小为F*sinα=k*PQ*sinα=k*L÷sinα*sinα=kL 也就是说F的竖直方向分力大小始终没有变。木块竖直方向上受力:G、F拉(竖直)、N支持力。 N=G-F拉(竖直)为衡量,则A受地面摩擦=μN 也为衡量。故摩擦力大小不变。
此题关键是通过受力分析图与实物示意图建立相似三角形的关系,找到恒定不变的因素——P与木块的竖直距离、F拉的竖直分力,便可解题。
楼上(1楼)解释不可取,假如定滑轮的位置改变,则地面对木块支持力就会变化,摩擦力也会随之改变,由于您选择的体系中出现了“天花板,定滑轮”,这些“镶”在地面上的东西,或者“搬不动”的石头,这些体系中所受外力很复杂,不能用整体受力分析解决问题,此方法解释此题纯属巧合,不够严谨。
此题关键是通过受力分析图与实物示意图建立相似三角形的关系,找到恒定不变的因素——P与木块的竖直距离、F拉的竖直分力,便可解题。
楼上(1楼)解释不可取,假如定滑轮的位置改变,则地面对木块支持力就会变化,摩擦力也会随之改变,由于您选择的体系中出现了“天花板,定滑轮”,这些“镶”在地面上的东西,或者“搬不动”的石头,这些体系中所受外力很复杂,不能用整体受力分析解决问题,此方法解释此题纯属巧合,不够严谨。
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对于由天花板、弹簧、和物体组成的系统,所收到的外力只有F,方向水平向右,竖直方向上的受力不变,对地面上的压力不变,又摩擦因数恒定,故摩擦力不变。弹簧、天花板、绳子及物体之间的都是系统的内部作用。
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