题目内容
有一根绳子下端串联着两个质量不同的小球,上面小球比下面小球质量大.当手提着绳端沿水平方向一起做匀加速直线运动时(空气阻力不计),图中所描绘的四种情况中正确的是( )
| A、 | B、 | C、 | D、 |
分析:对整体分析,通过整体合力方向,结合平行四边形定则得出上面绳子的拉力方向,然后隔离分析,分别对下面小球和上面小球运用牛顿第二定律,得出两根绳子拉力方向的关系.
解答:解:手提着绳端沿水平方向一起做匀加速直线运动,对整体分析,整体受到重力和拉力,两个力的合力水平向右,根据平行四边形定则知,则拉力的方向斜向右上方.对下面小球m,利用牛顿第二定律,则在水平方向有:Tcosα=ma…①,
而在竖直方向则有:Tsinα=mg…②;
对上面小球M,同理有:Fcosβ-Tcosα=Ma…③,
Fsinβ=Tsinα+Mg…④,
由①③容易得到:Fcosβ=(M+m)a,
而②④则得:Fsinβ=(M+m)g,
故有:tanβ=
.
而由①②得到:tanα=
,因此α=β.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
而在竖直方向则有:Tsinα=mg…②;
对上面小球M,同理有:Fcosβ-Tcosα=Ma…③,
Fsinβ=Tsinα+Mg…④,
由①③容易得到:Fcosβ=(M+m)a,
而②④则得:Fsinβ=(M+m)g,
故有:tanβ=
| g |
| a |
而由①②得到:tanα=
| g |
| a |
故选:C.
点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的运用.
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