问题 计算题

如图所示,一轻绳上端系在车的左上角的A点,另一轻绳一端系在车左端B点,B点在A点正下方,A、B距离为b,两绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球,绳AC长度为,绳BC长度为b。两绳能够承受的最大拉力均为2mg。求:

(1)绳BC刚好被拉直时,车的加速度是多大?

(2)为不拉断轻绳,车向左运动的最大加速度是多大?

(要求画出受力图)

答案

(1)(7分)绳BC刚好被拉直时,小球受力如图所示

因为   AB=BC=b

故 绳BC方向与AB垂直, θ=450  

由牛顿第二定律,得   mgtanθ=ma     

可得  a=g    

(2)小车向左加速度增大,AB、BC绳方向不变,所以AC绳拉力不变,BC绳拉力变大,BC绳拉力最大时,小车向左加速度最大,小球受力如图分)

由牛顿第二定律,得 Tm+ mgtanθ=mam   

因这时Tm=2mg      所以最大加速度为 am=3g

填空题