题目内容
如图所示,一同定光滑杆与水平方向夹角θ,将一质量m1的小环套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球,静止释放后,环与小球保持相对静止以相同的加速度a-起下滑,此时绳子与竖直方向夹角β,下列说法正确的是
- A.α=gsinθ
- B.m1不变,则m2越大,β越小
- C.θ=β与m1、m2无关
- D.杆对小环的作用力大于m1g+m2g
AC
分析:先以整体为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度和杆对小环的作用力,再以小球为研究对象,由牛顿第二定律得到θ与β的关系.
解答:
解:以整体为研究对象,分析受力情况,如图,根据牛顿第二定律得:
(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a
得:a=gsinθ
N=(m1+m2)gcosθ
再对小球研究可知,其合力大小为F=m2gsinθ,等于重力沿杆向下方向的分力,则细线与杆垂直,则由几何知识得,θ=β,与环和小球的质量无关.
故AC正确,BD错误.
故选AC
点评:本题是牛顿第二定律的应用问题,关键是研究对象的选择,采用整体法和隔离法结合比较简便.
分析:先以整体为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度和杆对小环的作用力,再以小球为研究对象,由牛顿第二定律得到θ与β的关系.
解答:

(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a
得:a=gsinθ
N=(m1+m2)gcosθ
再对小球研究可知,其合力大小为F=m2gsinθ,等于重力沿杆向下方向的分力,则细线与杆垂直,则由几何知识得,θ=β,与环和小球的质量无关.
故AC正确,BD错误.
故选AC
点评:本题是牛顿第二定律的应用问题,关键是研究对象的选择,采用整体法和隔离法结合比较简便.

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