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必修1
第四章 牛顿运动定律
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)
斜面问题
小车在水平面内运动,车内放置了一个可移动斜面体,斜面倾角为$\theta$,斜面体上表面光滑,下表面粗糙,与小车之间的动摩擦因数为$0.8$。将一光滑圆筒放在斜面体上,当小车以某一加速度做匀变速直线运动时,发现光滑圆筒、斜面体均与小车保持相对静止。斜面体质量与圆筒质量均为$2\;\rm kg$。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,$g=10\;\rm m/s^{2}$,$\tan\theta=\dfrac{1}{2}$。下列说法中正确的是$(\qquad)$
小车的加速度为$5\\;\\rm m/s^{2}$,方向向右
","小车的加速度为$8\\;\\rm m/s^{2}$,方向向右
","斜面体与小车之间的摩擦力大小为$20\\;\\rm N$
","斜面体与小车之间的摩擦力大小为$32\\;\\rm N$
"]$\rm AB$.对圆筒受力分析,结合平行四边形定则,可得其所受合力,如下图:
由牛顿第二定律可得:$mg\tan\theta=ma$,
解得:$a=5\;\rm m/s^{2}$,加速度方向向右,故$\rm A$正确,$\rm B$错误;
$\rm CD$.结合前面分析可知,光滑圆筒和斜面体这个整体的加速度为$a$,则该整体在水平方向上受到一个水平向右的静摩擦力,由牛顿第二定律可得:
$f=(M+m)a=(2+2)\times 5\;\rm N=20\;\rm N$,故$\rm C$正确,$\rm D$错误。
故选:$\rm AC$。
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