题目内容

(2011?徐汇区模拟)如图,钢性轻质支架ABO在B点焊上质量为m的小球,θ=37°,当整个装置以加速度a=2g沿B→O方向加速运动时,轻杆OB对小球作用力大小为
11
3
mg
11
3
mg
,轻杆AB对小球作用力大小为
4
3
mg
4
3
mg
.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
分析:(1)合外力的方向决定加速度的方向,根据加速度的方向可以判断合外力的方向;
(2)根据牛顿第二定律求出小球所受的合外力;
(3)对小球进行受力分析,受到重力、杆OB和杆AB对小球的作用力,合力沿B→O方向,再根据力的合成与分解求出轻杆对小球的作用力.
解答:解:根据牛顿第二定律可知F=ma=2mg,方向沿B→O,对小球进行受力分析,小球受到重力、杆OB和杆AB对小球的作用力,如图所示,

由图可知,tanθ=
mg
FAB
FAB=
mg
tanθ
4
3
mg

FAB与mg的合力沿FBO的反方向,大小等于
mg
sinθ
=
5
3
mg
  
F=FBO-
5
3
mg=2mg

所以FBO=2mg+
5
3
mg=
11
3
mg

故答案为:轻杆OB对小球的作用力为
11
3
mg
,轻杆AB对小球的作用力为
4
3
mg
点评:本题考查牛顿第二定律和力的合成与分解相关知识点.运动学与力学这类题目一般分两种类型,一种是已知运动情况求受力情况,另一种是已知受力情况求运动情况,加速度是联系他们的桥梁,因此求加速度是解题的关键.
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