如圖所示,質量爲m的光滑小球,用輕繩連接後,掛在三角劈的頂端,繩與斜面平行,劈置於光滑水平面上,劈置於光滑水平面上,斜邊

題目:

如圖所示,質量爲m的光滑小球,用輕繩連接後,掛在三角劈的頂端,繩與斜面平行,劈置於光滑水平面上,劈置於光滑水平面上,斜邊與水平面夾角θ=30度,求:
2)劈的加速度至少多大時小球對劈無壓力?加速度方向如何?
 
答案里有一條式子:FT2cosθ=ma2
(T2爲繩對球拉力,a2爲加速度)
另一條:FT2sinθ=mg
由這兩條得a2=根號3g,方向水平向左.

 
 
 
FT2cosθ=ma2中FT2cosθ代表水平方向上小球受到的合力(圖中紅色部分),爲什麼這紅色部分代表水平方向上小球受到的合力呢?
 

解答:

小球對劈無壓力的情況下,小球只受重力和繩的拉力兩個力.這兩個力的合力使小球具有和斜面相同的水平方向加速度.題中採用正交分解法處理.由於小球的加速度是水平方向的,所以繩的拉力在豎直向上的分力應與重力平衡(即FT2sinθ=mg),而繩的拉力沿水平方向的分力就是物體的合力了(即FT2cosθ=ma2由此式推知當拉力與水平方向所成的角最大等於斜面傾角時,劈的加速度最小且小球對劈無壓力).

添加新評論

暱稱
郵箱
網站