题目内容
【题目】如图所示,光滑水平面上质量为m光滑圆柱体放在质量为M且形状对称的V形槽中。截面如图所示,它们的左边接触处为A。用一细绳拴住V形槽,细绳平行于桌面,另一端通过定滑轮垂下一重物
,不计各种摩擦及滑轮质量。求解以下问题:(重力加速度为g)
(1)若三者保持相对静止,求系统的加速度和绳上的拉力。
(2)若
,欲使圆柱体在运动中不离开V形槽,重物
最大不能超过多少?
(3)若不论
多大,圆柱体都不能离开V形槽,求
的取值范围。
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【答案】(1)
(2)
(3)![]()
【解析】
(1)方法一:三者保持相对静止,
对![]()
m1g–T=m1a
对M和m
T=(M+m)a
解得
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方法二:对M,m,
整体
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对M,m
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解得
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.
(2)对m,小球与B点脱离接触时受力分析图
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对整体
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.
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(3)对整体
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整体加速度最大值不超过g,即![]()
对m
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