题目内容
如图所示,在倾角θ=30°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个光滑圆球,当系统静止时档板上的压力传感器显示压力为20N,试求:
(1)球对斜面的压力和圆球的重量。
(2)要让挡板压力为零,整个装置在水平方向上将怎样动?
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241438120821690.png)
(1)球对斜面的压力和圆球的重量。
(2)要让挡板压力为零,整个装置在水平方向上将怎样动?
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时间t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | …… |
速度v/ms-1 | 0 | 6 | 12 | 17 | 21 | 25 | 29 | …… |
(1)
(2)整个装置在水平方向上将以大于或等于加速度a向左加速或者向右减速。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824143812192744.png)
(1)对球,静止,
,
,
,
得球对斜面压力
,圆球重量
。 (2分)
(2)对球,加速度水平向左,大小为a,有
,
,
, (2分)
整个装置在水平方向上将以大于或等于加速度a向左加速 (1分)
或者向右减速。 (1分)
本题考查受力分析,小球静止分析小球受力情况,受到两个弹力和一个重力作用,把重力按着效果分解,由三角函数关系可知两个弹力与重力的关系式从而求得压力和重力,要想使挡板的压力为零,应使小球具有水平向左的加速度,由整体的加速度等于各部分加速度可知整体的加速度与小球的相同,以小球为研究对象,此时受重力和斜面的弹力作用,两个力的合力提供加速度,由三角函数可求得合力大小,从而求得加速度大小
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824143812285563.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824143812394676.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824143812457728.png)
得球对斜面压力
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824143812504646.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824143812192744.png)
(2)对球,加速度水平向左,大小为a,有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824143812675713.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824143812722706.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241438127691194.png)
整个装置在水平方向上将以大于或等于加速度a向左加速 (1分)
或者向右减速。 (1分)
本题考查受力分析,小球静止分析小球受力情况,受到两个弹力和一个重力作用,把重力按着效果分解,由三角函数关系可知两个弹力与重力的关系式从而求得压力和重力,要想使挡板的压力为零,应使小球具有水平向左的加速度,由整体的加速度等于各部分加速度可知整体的加速度与小球的相同,以小球为研究对象,此时受重力和斜面的弹力作用,两个力的合力提供加速度,由三角函数可求得合力大小,从而求得加速度大小
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