物理2答案

1.解法一 (正交分解法)：对小球受力分析如图甲所示，小球静止，处于平衡状态，沿水平和竖直方向建立坐标系，将fn2正交分解，列平衡方程为fn1＝fn2sin α mg＝fn2cos α

可得：球对挡板的压力fn1′＝fn1＝mgtan α，所以b正确．

解法二 (力的合成法)：如图乙所示，小球处于平衡状态，合力为零．fn1与fn2的合力一定与mg平衡，即等大反向．解三角形可得：fn1＝mgtan α，所以，球对挡板的压力fn1′＝fn1＝mgtan α.

所以b正确．

2. 以结点o为研究对象进行受力分析如图(a.)由题可知，o点处于动态平衡，则可作出三力的平衡关系图如图(a)．由图可知水平拉力增大．

以环、绳和小球构成的整体作为研究对象，作受力分析图如图(b)．由整个系统平衡可知：fn＝(ma＋mb)g；ff＝f.即ff增大，fn不变，故b正确．

3.由长度三角形aob与力三角形bfnd相似，知＝＝，故fn不变．缓慢上移时减小，f减小，故c对．

4. 小球只受重力和杆的弹力作用．杆的弹力f的竖直分量与重力平衡，水平分量产生加速度，即f竖直＝mg，f水平＝ma，所以选项c正确．

5. 该问题中，小球受到两个不在同一直线上的力的作用，分析小球的受力后，画出受力图，用合成法求合力及绳子拉力，再用牛顿第二定律列方程求出加速度．

小球的受力及力的合成如图所示。

由几何关系可得：∠1＝∠2＝30°，所以。

f＝mg，由f＝ma得a＝g

6. 以a为研究对象，分析其受力情况如右图所示，将物体所受各力沿斜面方向正交分解，则垂直斜面方向有：

fn＝mgcos θ＋fsin θ

沿斜面方向有。

fcos θ－ff－mgsin θ＝ma

而ff＝μfn

由以上三式得。

f＝.7. 当用水平力f作用于b上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时，对a、b整体，由牛顿第二定律可得f－3μmg＝3ma，再用隔离法单独对a分析，由牛顿第二定律可得：

kx1＝f；根据上述方法同理可求得沿竖直方向、沿斜面方向运动时：kx2＝kx3＝f，所以选项a正确．

8. 力f随图示的规律变化时，质点在前2 s内做加速度先增大后减小的加速运动，在2 s时刻速度最大，2～4 s内质点做加速度(反方向)先增大后减小的减速运动，在4 s时刻速度为零．质点始终沿正方向运动，故b、c正确．

9. 对o点受力分析如图所示，据三力平衡特点可知：oa、ob对o点的作用力fta、ftb的合力ft与ftc等大反向，即ft＝ftc＝g①

在△oftbft中，∠ftoftb＝90°－α

又∠oftftb＝∠ftoa＝β，故∠oftbft＝180°－(90°－α90°＋α

由。正弦定理得＝②

联立①②解得ftb＝

因β不变，故当α＝β30°时，ftb最小，且ftb＝gsin β＝g/2.

10. (1)求物块不掉下时的最大拉力，其存在的临界条件必是物块与木板具有共同的最大加速度a1

对物块，最大加速度a1＝＝μg＝1 m/s2

对整体，f＝(m＋m)a1＝(3＋1)×1 n＝4 n.

2)当f＝10 n时，木板的加速度a2＝＝m/s2＝3 m/s2

由a2t2－a1t2＝l得物块滑过木板所用时间t＝s

物块离开木板时的速度v1＝a1t＝m/s＝1.26 m/s.