问题 计算题

倾角为45°的光滑斜面体固定在平板小车上,将质量为10 kg的小球用轻绳挂在斜面的顶端,如图所示。

(1)当小车以加速度a=1/3g,沿图示方向运动时(向右),求绳中的张力;

(2)当小车以加速度a=g,沿图示方向运动时(向右),求绳中的张力。(g取10m/s2

答案

解:设斜面体的加速度为a0时,小球刚好要离开斜面,即FN=0,此时小球的受力分析如图所示,F=mgcotα,又因为F=ma0,所以a0=gcotα=g

(1)当斜面体以加速度a1=1/3g向右运动时,a1<a0,小球对斜面有压力,对小球受力分析如图甲所示,由牛顿第二定律得:

FT1cosα-FN1sinα=ma1

FT1sinα+FN1cosα=mg ②

由①②得

(2)当斜面体以加速度a=g向右运动时,a2>a0,小球已飞离斜面,此时小球仅受mg和细绳的拉力FT2,两者的合力

由图乙可知

单项选择题
问答题