题目内容
如图(a)所示,质量M = 10.0kg的滑块放在水平地面上,滑块上固定一个轻细杆ABC,∠ABC= 30°.在A端固定一个质量为m = 2.0kg的小球,滑块与地面间的动摩擦因数m = 0.50.现对滑块施加一个水平向右的推力F1 = 180N,使滑块做匀加速运动.求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向.(取g=10m/s2)
有位同学是这样解的——
小球受到重力及杆的作用力F2,因为是轻杆,所以F2方向沿杆向上,受力情况如图(b)所示.根据所画的平行四边形,可以求得:
F2=mg/sin60°=N
你认为上述解法是否正确?如果不正确,请说明理由,并给出正确的解答.
结果不正确
解析:杆AB对球的作用力方向不一定沿着杆的方向,它可能会是右向上的方向.大小和方向具体由加速度a的大小来决定.并随着加速度a的变化而变化. (2分)
对整体由牛顿第二定律有 F1-μ(M+m)g=(M+m)a (1分)
解得 a=10m/s2
则 F2= (1分)
解得 F2=28.3N (1分)
轻杆对小球的作用力F2与水平方向夹角正切
故α=45°,斜向右上方
练习册系列答案
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如图(a)所示,质量为m小球与轻绳一端相连,绕另-端点O在竖直平面内作圆周运动,绳子长度为R,忽略一切阻力的影响,现测得绳子对小球的拉力随时间变化的图线如图(b)所示,则下列判断中一定正确的是( )
A、t1时刻小球的速度大小为
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B、t2时刻小球的速度大小为
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C、t3时刻小球的速度大小为
| ||
D、t4时刻小球的速度大小为
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如图(a)所示,质量m=1kg的物体置于倾角θ=37°的固定粗糙斜面上.t=0时对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t=1s时撤去拉力,斜面足够长,物体运动的部分v-t图如图(b)所示,则下列说法中正确的是( )
A、拉力的大小为20N | B、t=1s时物体运动到最高点 | C、t=4s时物体的速度大小为10m/s | D、t=1s时物体的机械能最大 |