题目内容
如图所示,固定在小车上的折杆∠A=θ,B端固定一个质量为m的小球,若车向右的加速度为a,则AB杆对小球的作用力F为( )
分析:对球受力分析,可知其受重力,杆的作用力F,由力的合成的三角形定则可以知道判定F的大小,由此可以判定各个选项.
解答:解:
由球只受重力和杆的作用力,由于合力一定沿水平方向,分力和合力构成直角三角形,如图:
故利用矢量合成的三角形定则,可知:F2=(mg)2+(ma)2,解得:F=m
,拉力的方向与竖直的夹角为α:tanα=
=
,可见夹角与加速度的大小有关,不一定就等于θ,故拉力方向不一定沿杆.
a=0时,F=mg,故A错误,
a=gtanθ时,F=mg
=
,故B错误
故ABC错误,D正确
故选D
由球只受重力和杆的作用力,由于合力一定沿水平方向,分力和合力构成直角三角形,如图:
故利用矢量合成的三角形定则,可知:F2=(mg)2+(ma)2,解得:F=m
g2+a2 |
ma |
mg |
a |
g |
a=0时,F=mg,故A错误,
a=gtanθ时,F=mg
1+tanθ2 |
mg |
cosθ |
故ABC错误,D正确
故选D
点评:本题关键就是应用好力的合成的闭合三角形定则,若想着用力的分解,然后列平衡方程和牛顿第二定律,就走向误区了,本题就非常棘手了,这就是解题的技巧问题,需要对题目综合考量,选择一个最合适的解题方式.
练习册系列答案
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如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A、小车静止时,F=mg,方向竖直向上 | ||
B、小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直杆向上 | ||
C、小车向右以加速度a运动时,一定有F=ma/sinθ. | ||
D、小车向左以加速度a运动时,F=
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