问题 问答题

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

3
2
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?

答案

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=

3

3
2
g<a0<2g

(1)当a1=

3
2
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=

3
2
mg

Y方向:T1sin30°+T2sin60°=mg

解得T1=

5
4
mg

(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=

(mg)2+(2mg)2
=
5
gm T1=
(mg)2+(2mg)2
=
5
mg
   

答:(1)让小车以

3
2
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
5
4
mg

(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

5
mg.

单项选择题
多项选择题