如图所示,在水平地面的车厢中,一小球被两根轻质细绳A、B栓住,其中A与竖直方向成θ角,B成水平状态,小球的质量为m,重力加速度为g,求:(1)车厢静止时,细绳A和B所

发布时间:2020-08-06 07:23:09

如图所示,在水平地面的车厢中,一小球被两根轻质细绳A、B栓住,其中A与竖直方向成θ角,B成水平状态,小球的质量为m,重力加速度为g,求:
(1)车厢静止时,细绳A和B所受的拉力.
(2)当车厢以一定的加速度运动时,A绳与竖直方向的夹角不变,而B绳受到的拉力为零,求此时车厢的加速度a1的大小和方向.
(3)若车厢向左以加速度a2匀加速运动时,求A、B两绳拉力的大小.

网友回答

解:(1)小球受重力两个拉力处于平衡,受力如图.
根据共点力平衡得,,TB=mgtanθ.
(2)当车厢以一定的加速度运动时,A绳与竖直方向的夹角不变,而B绳受到的拉力为零,对小球分析:
小球所受的合力水平向右,大小F合=mgtanθ.
则小球的加速度a=.
所以车厢的加速度a1=gtanθ,方向水平向右.
(3)若车厢向左以加速度a2匀加速运动时,小球的加速度为a2.对小球受力分析有:
TB-TAsinθ=ma2
TAcosθ=mg
联立解得,TB=ma2+mgtanθ.
答:(1)车厢静止时,细绳A和B所受的拉力分别为:,TB=mgtanθ.
(2)车厢的加速度a1的大小为gtanθ,方向水平向右.
(3))若车厢向左以加速度a2匀加速运动时,求A、B两绳拉力的大小分别为,TB=ma2+mgtanθ.

解析分析:(1)对小球受力分析,受到重力和两个拉力处于平衡,根据共点力平衡求出两根绳子的拉力.
(2)隔离对小球分析,根据牛顿第二定律得出小球的加速度大小和方向,车厢的加速度与小球的加速度相同.
(3)若车厢向左以加速度a2匀加速运动时,对小球分析,根据正交分解,通过牛顿第二定律求出A、B绳的拉力大小.

点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡或牛顿第二定律进行求解.
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