问题 多选题

如图所示,物体A在竖直向上力F的作用下静止在斜面,则(  )

A.物体A可能受两个力作用

B.物体A可能受四个力作用

C.若保持力F方向不变,大小逐渐增大,则摩擦力的大小一定增大

D.若保持力F方向不变,大小逐渐增大,则摩擦力的大小可能先减小后增大

答案

因为物体A静止,故物体A所受合外力为0,则有:

A、若竖直向上的作用力大小与物体A的重力大小相等时,满足平衡条件,物体A可以静止在斜面上,故A正确;

B、若物体受到斜面的弹力作用,则弹力方向垂直于斜面向下作用在A上,如图,根据平衡条件有物体必定受到沿斜面向下的摩擦力作用才可以使A受力平衡,故物体A可能受重力G、F、斜面的弹力N和斜面沿斜面向下的摩擦力f四个力作用,B正确;

C、由B分析知,A受四个力作用时有:根据平衡条件有:竖直方向:F=Nsinθ+fcosθ+mg;水平方向:fsinθ=Ncosθ,当F增大时,N和f均增大.故C正确,D错误.

故选ABD.

问答题

2005年,我国自行研制的“神州六号”载人飞船顺利升空,飞行总时间115小时32分,共绕地球73圈.飞船升空后,首先沿椭圆轨道运行,其近地点离开地面约200公里,远地点离开地面约347公里.在绕地球飞行四圈后,地面发出指令,使飞船上的发动机在飞船到达远地点时自动点火,提高了飞船的速度,实施变轨,使得飞船在距地面h=340公里的圆轨道上飞行.已知地球半径R、地球表面重力加速度g.

(1)为求飞船在距地面h=340公里的圆轨道上飞行的速度v,某同学的解题思路如下:

已知飞船飞行总时间t,飞船绕地球圈数n,可求出飞船在圆轨道上的运行周期T=

t
n
①,再根据 v=
2π(R+h)
T
②,由①、②两式可求出v.

请判断该同学的解答过程是否正确,若正确,求出结果;若不正确,请写出正确的解题过程并写出飞行速度v的数学表达式(用已知物理量字母表示).

(2)如图所示,飞船在圆轨道1上稳定运行时,如果不进行轨道维持,由于微小阻力的影响,飞船的轨道高度就会逐渐降低,当飞船进入较低的圆轨道2时,通过控制飞船上的发动机的点火时间和推力,能使飞船在轨道2上稳定运行.请分别比较飞船在1、2这两个圆轨道上稳定运行时,其动能的大小、重力势能的大小和机械能的大小(填“大于”、“等于”或“小于”):

①飞船在轨道1的动能______轨道2的动能;

②飞船在轨道1的重力势能______轨道2的重力势能;

③飞船在轨道1的机械能______轨道2的机械能.

多项选择题