选择题6.0分
物理

3.一辆小车静止在水平地面上,bc是固定在车上的一根水平杆,物块M穿在杆上,M通过细线悬吊着小物体m,m在小车的水平底板上,小车未动时细线恰好在竖直方向上.现使小车如图分四次分别以a1,a2,a3,a4向右匀加速运动,四种情况下M、m均与车保持相对静止,且图甲和图乙中细线仍处于竖直方向,已知以a1:a2:a3:a4=1:2:4:8,M受到的摩擦力大小依次为f1,f2,f3,f4,则错误的是(  )

A

f1:f2=1:2

B

f1:f2=2:3

C

f3:f4=1:2

D

tanα=2tanθ

正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

AB、甲乙两图中,M水平方向只受静摩擦力作用,根据牛顿第二定律得:

f1=ma1,f2=Ma2,而a1:a2=1:2,则f1:f2=1:2,故A正确,B错误;

C、丙丁两图中,对m和M整体受力分析,受总重力(M+m)g、支持力N、摩擦力f,如图

根据牛顿第二定律,有:f=(M+m)a ,所以f3:f4=a3:a4=4:8=1:2,故C正确;

D、对物体m隔离受力分析,可得,而a3:a4=4:8,所以 tanα=2tanθ,故D正确.本题选错误的,故本题选:B

考查方向

本题考查了牛顿第二定律;力的合成与分解的运用等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与共点力的平衡及其应用等知识点交汇命题。

解题思路

前两图中,M是由静摩擦力提供加速度的,根据牛顿第二定律直接求解f1和f2的关系;后两图中对小球和滑块整体受力分析,根据牛顿第二定律列式求解.通过对m隔离分析可判断图中角的关系;

易错点

本题关键是对滑块、滑块与小球整体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解;