如图所示,1、2两细绳与水平车顶的夹角分别为300和600,物体质量为m,求:(1)让小车以g(g为重力加速度)的加速度向右做匀加速直线运动,当物体与车保持相对静止时

发布时间:2020-08-07 21:06:41

如图所示,1、2两细绳与水平车顶的夹角分别为300和600,物体质量为m,求:(1)让小车以g(g为重力加速度)的加速度向右做匀加速直线运动,当物体与车保持相对静止时,绳1中弹力的大小?
(2)让小车以2g(g为重力加速度)的加速度向右做匀加速直线运动,当物体与车保持相对静止时,绳1中弹力的大小?

网友回答

解:这是个临界问题,对物体受力分析,正交分解如右图:
当T2恰好为0时,绳1与车夹角为30°,则有:?X方向:T1cos30°=ma0
Y方向:T1sin30°=mg
解得加速度:a0=?
g<a0<2g
(1)当a1=g,绳子没有飘起来,绳1和绳2中都保持原来的夹角,
此时运用正交分解,如图所示有:
?X方向:T1cos30°-T2cos60°=ma1=mg
Y方向:T1sin30°+T2sin60°=mg
解得T1=
(2)当a2=2g,说明绳飘起来,绳1与水平方向夹角小于30°,T2=0
此时运用力的合成,如图所示有:
根据勾股定律得:
T1=m????
答:(1)让小车以g(g为重力加速度)的加速度向右做匀加速直线运动,当物体与车保持相对静止时,绳1中弹力的大小为.
(2)让小车以2g(g为重力加速度)的加速度向右做匀加速直线运动,当物体与车保持相对静止时,绳1中弹力为.
解析分析:这是个临界问题,对物体受力分析,假设T2恰好为0时,绳1与车夹角为30°,求出此时的加速度,即为绳子1不飘起来的最大加速度.讨论当加速度为g和2g是绳子1有没有飘起来,针对不同情况,运用牛顿第二定律列方程求解.

点评:本题关键是对小球受力分析,根据牛顿第二定律列出方程求解出各个力的表达式,然后进行讨论.
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