15.用一根細線一端系一小球P(可視為質(zhì)點),另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設(shè)線的張力大小為F、錐體對小球的支持力大小為N,光滑錐在外力作用下向右做加速度增大的加速運動,則F和N隨α變化的情況是( 。
A.F一直增大B.F先增大后減小C.N一直增大D.N先減小后不變

分析 小球和光滑錐整體具有相同的加速度,當(dāng)拉力恰好為零時,隔離對小球分析,根據(jù)牛頓第二定律求出小球的加速度,從而得出系統(tǒng)的加速度大小與N、F之間的關(guān)系.

解答 解:對小球的受力分析如圖,則:
水平方向:Fcosθ-Ncosθ=ma
豎直方向:Fsinθ+Ncosθ=mg
聯(lián)立可知,F(xiàn)隨a的增大而增大,而N隨a的增大而減。
當(dāng)支持力恰好為零,小球受重力和拉力兩個力作用,根據(jù)牛頓第二定律得:mgcotθ=ma′
此后支持力為0,拉力仍然隨a的增大而增大.
故選:AD

點評 解決本題的關(guān)鍵知道小球和光滑錐整體具有共同的加速度,隔離分析,運用牛頓第二定律進行求解.

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(2)當(dāng)電鍵S接通“2“時,AB之間的電阻;
(3)當(dāng)電鍵S接通“3“時,AB之間的電阻.
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A.汽車的最大動能是4×105J
B.汽車以加速度2 m/s2勻加速啟動,啟動后第2秒末時發(fā)動機實際功率是32 kW
C.汽車以加速度2 m/s2做初速度為0的勻加速運動中,達到最大速度時摩擦力做功為4×105 J
D.若汽車保持額定功率啟動,則當(dāng)汽車速度為5 m/s時,其加速度為6 m/s2

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