Question

在一粗糙的斜面上放置一正方形的箱子，其內(nèi)部剛好放入一質(zhì)量一定的金屬球，如圖所示，現(xiàn)在從斜面頂部釋放箱子，在其加速下滑過程中，下列關于球對箱子的作用力，說法正確的是

1. A.
   球對箱子a面有壓力
2. B.
   球對箱子d面有壓力
3. C.
   球對箱子c面有壓力
4. D.
   球對箱子b面有壓力

Answer 1

CD
分析：先以球和箱子組成的整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律研究加速度，再隔離小球研究，分析箱子對球的作用力．
解答：設箱子的質(zhì)量為M，球的質(zhì)量為m，斜面與箱子間的動摩擦因數(shù)為μ，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得
（M+m）gsinα-μ（M+m）gcosα=（M+m）a，得a=g（sinαμcosα），方向沿斜面向下．
再以小球為研究對象，設箱子在垂直于斜面方向對小球的作用力方向向上，大小為F₁，平行于方向對小球的作用力方向向下，大小為F₂，根據(jù)牛頓第二定律得
垂直于斜面方向：F₁=mgcosα＞0，說明箱子對小球垂直斜面方向的力垂直于斜面向上，則箱子c面對小球有支持力．
平行于斜面方向：mgsinα-F₂=ma，得到F₂=μmgcosα＜0，說明箱子平行于斜面方向對小球的力方向沿斜面向上，則箱子b面對小球有力．
根據(jù)牛頓第三定律得知，球對箱子c面和b面有壓力．
故選CD
點評：本題是運用牛頓第二定律物體的作用力，采用整體法和隔離法結合進行分析．