题目内容
如图2所示,细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球.当滑块至少以加速度a=________向左运动时,小球对滑块的压力等于零,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力T=____.
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见解析
【试题分析】
当滑块具有向左的加速度a时,小球受重力mg、绳的拉力T和斜面的支持力FN作用,如图3所示.
在水平方向有Tcos45°-FNcos45°=ma;在竖直方向有Tsin45°-FNsin45°-mg=0.
由上述两式可解出![]()
由此两式可看出,当加速度a增大时,球受到的支持力FN减小,绳拉力T增加.当a=g时,FN=0,此时小球虽与斜面有接触但无压力,处于临界状态.这时绳的拉力T=mg/cos45°=
mg.
当滑块加速度a>g时,则小球将“飘”离斜面,只受两力作用,如图4所示,此时细线与水平方向间的夹角α<45°.由牛顿第二定律得Tcosα=ma,Tsinα=mg,解得T=
mg.
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