题目内容

14.如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终保持与斜面静止,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN.(重力加速度为g,sin2θ+cos2θ=1)

分析 对小球受力分析,明确小球和斜面一起向右匀加速运动,建立水平和竖直的直角坐标系进行分析,根据水平方向上的匀加速直线运动和竖直方向上的平衡关系列式,联立即可求得支持力和拉力.

解答 解:小球静止在斜面体上时,受力如图所示:

水平方向上,由牛顿第二定律得:Tcosθ-FNsinθ=ma ①
竖直方向上,由平衡条件得:Tsinθ+FNcosθ=mg ②
由①②解得:T=m(gsinθ+acosθ);FN=mg(cosθ-asinθ)
答:小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为m(gsinθ+acosθ)和mg(cosθ-asinθ)

点评 本题考查了求细线的拉力和支持力,要注意正确受力分析,明确小球和斜面加速度相同,故小球的加速度一定沿水平方向,则沿水平和竖直方向建立直角坐标系进行分析.

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