如右图所示的箱子中,用OA、OB两根绳子吊着一个质量为20kg的重物,若OA与竖直方向夹角θ为37°,BO垂直OA.
(1)当箱子静止时,求AO、BO绳上的拉力?
(2)当箱子向上以加速度以5m/s2竖直向上运动,求AO、BO绳上的拉力?(g=10m/s2)?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
网友回答
解:(1)以箱子为研究对象,根据平衡条件得
???????? TAcosθ+TBsinθ=mg
????? ???TAsinθ=TBcosθ
???? 联立上两式解得 TA=160N,TB=120N
? (2)当箱子向上以加速度以5m/s2竖直向上运动时,由牛顿第二定律得
?????TA′cosθ+TB′sinθ-mg=ma
?? ??又TA′sinθ=TB′cosθ
??? 代入解得TA′=240N,TB′=160N
答:(1)当箱子静止时,AO、BO绳上的拉力分别为160N和120N.
??? (2)当箱子向上以加速度以5m/s2竖直向上运动,AO、BO绳上的拉力分别为=240N和160N.
解析分析:(1)以箱子为研究对象,分析受力情况:重力、绳AO和BO的拉力,根据平衡条件列方程求解两绳的拉力.
(2)当箱子向上以加速度以5m/s2竖直向上运动时,两绳的拉力增大,合力方向竖直向上,水平方向力平衡,由牛顿第二定律求解两绳的拉力.
点评:本题是采用正交分解法求解的,也可以应用合成法处理,即作出两绳拉力的合力,平衡时其合力与重力大小相等,方向相反;有加速度时,这个合力竖直向上.