Question

【題目】一個(gè)質(zhì)量為的箱子放在水平地面上，箱內(nèi)用一段固定長度的輕質(zhì)細(xì)線栓一質(zhì)量為m的小球，線的另一端拴在箱子的頂板上，現(xiàn)把細(xì)線和球拉到左側(cè)與豎直方向成角處靜止釋放，如圖所示，在小球擺動的過程中箱子始終保持靜止，則以下判斷正確的是

A. 在小球擺動的過程中，線的張力呈周期性變化，但箱子對地面的作用力始終保持不變

B. 小球擺到右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)，地面受到的壓力為，箱子受到地面向左的靜摩擦

C. 小球擺到最低點(diǎn)時(shí)，地面受到的壓力為，箱子不受地面的摩擦力

D. 小球擺到最低點(diǎn)時(shí)，繩對箱頂?shù)睦�力大�?/span>mg，箱子對地面的壓力大于

Answer 1

【答案】D

【解析】在小球擺動的過程中，速度越來越大，對小球受力分析根據(jù)牛頓第二定律可知： ，繩子在豎直方向的分力為： ，由于速度越來越大，角度越來越小，故越大，故箱子對地面的作用力增大，在整個(gè)運(yùn)動過程中箱子對地面的作用力時(shí)刻變化，故A錯(cuò)誤；小球擺到右側(cè)最高點(diǎn)時(shí)，小球有垂直于繩斜向下的加速度，對整體由于箱子不動加速度為， 為小球在豎直方向的加速度，根據(jù)牛頓第二定律可知： ，則有： ，故，根據(jù)牛頓第三定律可知對地面的壓力小于，故B錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)，小球受到的重力和拉力的合力提供向心力，由牛頓第二定律有： ，聯(lián)立解得： ，則根據(jù)牛頓第三定律知，球?qū)ο涞睦�力大小為�?/span> ，故此時(shí)箱子對地面的壓力為： ，故小球擺到最低點(diǎn)時(shí)，繩對箱頂?shù)睦�力大�?/span>，，箱子對地面的壓力大于，故C錯(cuò)誤，D正確，故選D.