题目内容

用一根细线栓着两个光滑球.两球直径相同,质量都是2kg.在线的中点作用一个竖直向上的拉力F=60N.两球竖直向上做匀加速直线运动.两段细线的夹角θ=60°.取g=10m/s2.求两球间相互作用力的大小.
分析:先对两个球整体受力分析,根据牛顿第二定律列式;再对其中的一个球受力分析,正交分解后,根据牛顿第二定律再次列式,最后得到两球间的弹力.
解答:解:以整体为研究对象,根据牛顿第二定律,有
F-2mg=2ma      
解得a=5m/s2
以一个球为研究对象,对其受力分析,受重力,绳子的拉力T和球的弹力N,根据共点力平衡条件,有

竖直方向:Tcos30°-mg=ma
水平方向:Tsin30°-N=0
解得
N=
3

即 两球间相互作用力的大小为
3
N.
点评:本题关键先用整体法求加速度,再用隔离法对一个球分析后,根据共点力平衡条件列式求解出弹力.
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