题目内容
如上右图所示,两个完全相同的小车质量为,放在光滑的水平面上,小车横梁上用细线各悬挂一质量为的小球,若分别施加水平恒力,整个装置分别以加速度做匀加速运动,但两条细线与竖直方向夹角均为,则下列判断正确的是:
A.两细线的拉力大小相同 | B.地面对两个小车的支持力相同 |
C.水平恒力 | D.两个小车的加速度 |
AB
分析:运用整体法和隔离法,对小球和整体进行分析,求出绳子的拉力、加速度,比较出拉力的大小和加速度大小.再对整体分析,根据牛顿第二定律比较出水平恒力的大小,以及在竖直方向上合力等于零,比较出支持力的大小.
解答:解:先对右图中情况下的整体受力分析,受重力、支持力和拉力
根据牛顿第二定律,有
F2=(M+m)a ①
再对左图中情况下的小球受力分析,如图
根据牛顿第二定律,有
F2-T2sinα=ma2 ②
T2cosα-mg=0 ③
由以上三式可解得
T2=" Mg/" cosα,a2= mgtanα/M.
再对左图中小球受力分析,如图
由几何关系得
F合=mgtanα T1= mg/cosα
则a1= mgtanα/m=gtanα
因为m<M,则a1>a2.拉力T1=T2.
对整体分析,F合=(M+m)a,则F1>F2.
在竖直方向上有:N=(M+m)g,所以N1=N2.故A、B正确, C、D错误.
故选A、B.
点评:本题关键要多次对小球和整体受力分析,求出合力,得出加速度和绳子拉力进行比较.
解答:解:先对右图中情况下的整体受力分析,受重力、支持力和拉力
根据牛顿第二定律,有
F2=(M+m)a ①
再对左图中情况下的小球受力分析,如图
根据牛顿第二定律,有
F2-T2sinα=ma2 ②
T2cosα-mg=0 ③
由以上三式可解得
T2=" Mg/" cosα,a2= mgtanα/M.
再对左图中小球受力分析,如图
由几何关系得
F合=mgtanα T1= mg/cosα
则a1= mgtanα/m=gtanα
因为m<M,则a1>a2.拉力T1=T2.
对整体分析,F合=(M+m)a,则F1>F2.
在竖直方向上有:N=(M+m)g,所以N1=N2.故A、B正确, C、D错误.
故选A、B.
点评:本题关键要多次对小球和整体受力分析,求出合力,得出加速度和绳子拉力进行比较.
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