Question

15．如圖，某翻斗車停在水平地面上，車廂上端裝有一貨物A，開始一段時(shí)間，A被固定在車廂中，t=t₁時(shí)解除固定，A沿車廂勻加速下滑．t=t₂時(shí)撞到車廂下端的后擋板，A撞到后擋板時(shí)未反彈．若這在整個(gè)過程中翻斗車始終未移動(dòng)，則車對水平地面的壓力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象可能是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 （1）0-t₁貨物A被固定，故貨物A與車組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件及牛頓第三定律可知此過程中車對地面的壓力等于系統(tǒng)的重力
（2）t₁-t₂貨物A沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，取貨物A與車組成的系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律及牛頓第三定律可知此過程中車對地面的壓力小于系統(tǒng)的重力
（3）在貨物A撞到擋板后的極短時(shí)間內(nèi)，貨物A沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng)，取貨物A與車組成的系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律及牛頓第三定律可知此過程中車對地面的壓力大于系統(tǒng)的重力

解答 解：設(shè)車的質(zhì)量為M、貨物A的質(zhì)量為m，車廂與水平面間的夾角為θ．
0-t₁貨物A被固定，設(shè)地面對車的支持力為N，取A與車的整體為研究對象，根據(jù)物體的平衡條件可得：N=（M+m）g；根據(jù)牛頓第三定律可得此過程中車對地面的壓力F=（m+M）g
t₁-t₂貨物A沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)此過程中地面對車的支持力為N₁，加速度的大小為a，取貨物A與車組成的系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律可得：
（M+m）g-N₁=masinθ，解得：N₁=（M+m）g-masinθ＜（M+m）g，由牛頓第三定律可得此過程中車地面的壓力F₁=（M+m）g-masinθ＜（M+m）g，故：C錯(cuò)誤、D錯(cuò)誤
在貨物A撞到擋板后的極短時(shí)間內(nèi)，貨物A沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)此過程中地面對車的支持力為N₂，加速度的大小為a₁，取貨物A與車組成的系統(tǒng)為研究對象，由牛頓第二定律可得：
N₂-（M+m）g=ma₁sinθ，解得：N₂=（M+m）g+ma₁sinθ，由牛頓第三定律可得此過程中車地面的壓力F₂=（M+m）g+ma₁sinθ＞（M+m）g，故：B錯(cuò)誤
故選：A

點(diǎn)評 本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用，要注意明確對于牛頓第二定律的整體法和隔離法的應(yīng)用的掌握；應(yīng)用整體法進(jìn)行分析要比應(yīng)用隔離法簡單的多．