(2013?黃浦區(qū)二模)如圖所示,某三角支架ABO中,輕桿BO可繞通過(guò)O點(diǎn)的光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng),B端固定一質(zhì)量為m的小球,A、B間用細(xì)繩連接,調(diào)節(jié)細(xì)繩長(zhǎng)度,使AO⊥OB,且繩與輕桿間夾角為37°.用外力保持桿AO豎直,使整個(gè)裝置沿水平方向做直線運(yùn)動(dòng).已知重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)當(dāng)整個(gè)裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)繩AB、輕桿OB對(duì)小球的作用力分別為多大?
(2)當(dāng)整個(gè)裝置沿水平方向以大小為a=
13
g的加速度做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)繩AB、輕桿OB對(duì)小球作用力分別為多大?
分析:(1)當(dāng)整個(gè)裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小球的合力為零,分析小球的受力情況,根據(jù)平衡條件求解細(xì)繩AB和桿OB對(duì)小球作用力.
(2)當(dāng)整個(gè)裝置沿水平方向以大小為a=
1
3
g的加速度做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí),由于加速度的方向未知,要分向右和向左兩種情況研究.分析小球的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律求解輕繩AB和桿OB對(duì)小球作用力.
解答:解:(1)當(dāng)整個(gè)裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小球受力如圖1所示,由平衡條件得:
    F2sinθ=mg,
    F2cosθ=F1
得  F1=
mg
sin37°
=1.67mg,F(xiàn)2=
mg
tan37°
=1.33mg
(2)若加速度a向左時(shí),
由于豎直方向上沒(méi)有加速度,則知 F1=1.67mg,
由ma=F2 cos37°-F1
  可解得F2=F1cos37°-ma=1.33mg-0.33 mg=mg
若加速度a向右時(shí),F(xiàn)1=1.67mg
由ma=F2-F2cos37°
  可解得F2=F1cos37°+ma=1.33mg+0.33 mg=1.67 mg
答:(1)當(dāng)整個(gè)裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)繩AB、輕桿OB對(duì)小球的作用力分別為1.67mg和1.33mg.
(2)當(dāng)整個(gè)裝置沿水平方向以大小為a=
1
3
g的加速度做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí),若加速度a向左,細(xì)繩AB、輕桿OB對(duì)小球作用力分別為1.67mg和mg;
若加速度a向右時(shí),都是1.67mg.
點(diǎn)評(píng):本題的解題關(guān)鍵是分析小球的受力情況,作出力圖.對(duì)于正交分解,往往按加速度方向和加速度垂直的方向進(jìn)行正交分解.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?黃浦區(qū)二模)下列單位屬于國(guó)際單位制中的基本單位的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?黃浦區(qū)二模)把一重為G的物體用一個(gè)水平推力F=kt(k為恒量,t為時(shí)間)壓在豎直且足夠高的平整的墻上,如圖所示,若物體和豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則從t=0開(kāi)始(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?黃浦區(qū)二模)關(guān)于能量轉(zhuǎn)化與守恒的理解,下列說(shuō)法中正確的是(  )

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?黃浦區(qū)二模)如圖所示,在地面上方等間距分布著足夠多的、水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng),每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰區(qū)域的間距均為d.現(xiàn)有一邊長(zhǎng)為l(l<d)的正方形線框在離地高h(yuǎn)處以水平初速度v0從左側(cè)磁場(chǎng)邊緣進(jìn)入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)中線框平面始終豎直,最終落在地面上,不計(jì)空氣阻力,則( 。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?黃浦區(qū)二模)關(guān)于液體的微觀結(jié)構(gòu),下列說(shuō)法正確的是( 。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案