问题标题:
一物块置于水平桌面上,一端系于物块的轻绳平行于桌面绕过光滑的轻质定滑轮,轻绳的另一端系一质量为M的杆,杆自然下垂,杆上穿有质量为m(m<M)的小环.现给小环一个初速度v0以加
问题描述:
一物块置于水平桌面上,一端系于物块的轻绳平行于桌面绕过光滑的轻质定滑轮,轻绳的另一端系一质量为M的杆,杆自然下垂,杆上穿有质量为m(m<M)的小环.现给小环一个初速度v0以加速度a沿杆下滑时,物块始终保持静止,重力加速度为g,在小环运动过程中关于物块受到桌面摩擦力的Ff推断正确的是()
A.当a=0时,Ff=0
B.当a=g时,Ff=Mg
C.当a<g时,Ff=(M+m)g+ma
D.当a<g时,Ff=(M+m)g-ma
黄建成回答:
A、当a=0时,对m和M整体,由平衡条件知,绳子的拉力T=(M+m)g
对物块,由平衡条件得:Ff=T=(M+m)g,故A错误.
B、当a=g时,对m,根据牛顿第二定律有:mg-f=ma
对M:T=Mg+f'
由牛顿第三定律有:f=f'
联立解得:T=Mg+mg-ma
对物块,受力平衡有:Ff=T=Mg+mg-ma=Mg,故B正确;
CD、当a<g时,对m,根据牛顿第二定律有:
mg-f=ma
对M:T=Mg+f'
由牛顿第三定律有:f=f'
联立解得:T=Mg+mg-ma
对物块,受力平衡有:Ff=T=(M+m)g-ma,故C错误,D正确;
故选:BD
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