Question

【題目】如圖所示，在動(dòng)力小車(chē)上固定一直角硬桿ABC，分別系在水平直桿AB兩端的輕彈簧和細(xì)線將小球P懸吊起來(lái)，輕彈簧的勁度系數(shù)為k，小球P的質(zhì)量為m，當(dāng)小車(chē)靜止時(shí)，請(qǐng)彈簧保持豎直，而細(xì)線與桿的豎直部分的夾角為，此時(shí)彈簧的形變量大小為___；當(dāng)小車(chē)沿水平地面以加速度a向右運(yùn)動(dòng)而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，輕彈簧保持豎直，而細(xì)線與桿的豎直部分的夾角仍為，此時(shí)彈簧的形變量大小為____。

Answer 1

【答案】 或x=0或

【解析】(1)小車(chē)靜止時(shí)，由于彈簧豎直，球受重力和彈簧的彈力，二力平衡，細(xì)線對(duì)小球沒(méi)有作用力，可以用假設(shè)法，若細(xì)線對(duì)小球有拉力則彈簧不能豎直，故細(xì)線的拉力為零．對(duì)小球：kx1=mg,解得： .

(2)對(duì)小球受力如圖所示：

水平方向有：Tsinθ=ma，豎直方向有：F+Tcosθ=mg

討論：

①當(dāng)Tcosθ=mg時(shí)，F等于0，故形變量x=0

②當(dāng)Tcosθ＜mg，F向上，故有F+macotθ=mg，解得：F=mg-macotθ，彈簧形變量為： .

③當(dāng)Tcosθ＞mg，F向下,豎直方向有：F+mg=Tcosθ,解得：F=Tcosθ-mg=macotθ-mg,彈簧形變量為：