题目内容

【题目】如图所示,一固定光滑杆与水平方向夹角为θ,将一质量为m1的小环套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球,由静止释放后,小环与小球保持相对静止并以相同的加速度a一起下滑,此时轻绳与竖直方向的夹角为β,则下列说法正确的是(

A.a=gsinθ

B.m1不变,则m2越大,β越小

C.θ=β,且与m1、m2无关

D.杆对小环的作用力大小大于m1g+m2g

【答案】AC

【解析】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。

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