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1. 如圖所示,在傾角為θ的斜面上有一帶蓋的木箱,木箱內固定一單擺的擺球,擺球從A點由靜止釋放擺動過程中,擺線恰好經過斜面頂端B點,已知木箱與斜面間的動摩擦因數為μ,擺線長為L,重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A. 擺球經過B點時速度為零
B. 擺球經過B點時速度不為零
C. 擺球在A點受到的摩擦力沿斜面向下
D. 擺球在A點受到的摩擦力沿斜面向上
【分析】
本題考查單擺模型的應用及牛頓第二定律的應用,難度一般。
【解答】
AB.擺球在擺動過程中機械能守恒,擺球經過B點時速度不為零,故A錯誤,B正確;
CD.擺球在A點受重力$、$支持力和靜摩擦力作用,根據牛頓第二定律可知:$mg\sin\theta + \mu mg\cos\theta = ma$,則有:$a = g\sin\theta + \mu g\cos\theta$,由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,故擺球在A點向下運動,受到的摩擦力沿斜面向上,故C錯誤,D正確。
故選BD。
圖示為單擺模型的一部分,單擺模型中擺球在擺動過程中機械能守恒,根據牛頓第二定律分析摩擦力方向。
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