分析 (1)根据牛顿第二定律求出支持力为零时小球的加速度;
(2)(3)先判断小球是否脱离斜面飘起,再根据求解第二定律列式求解拉力的大小.
解答 解:(1)对小球受力分析,受重力、拉力,根据牛顿第二定律,有:
水平方向:
F合=Fcos45°=ma
竖直方向:
Fsin45°=mg
解得:a=g
(2)当斜面体以a=2g的加速度向左运动时,对小球受力分析如图2,由于a=2g>g,所以小球会飘起来,假设F与水平面夹角为θ,根据牛顿第二定律,有:
F合=Fcosθ=ma=2mg
Fsinθ=G
解得:
tanθ=$\frac{1}{2}$
F=$\frac{G}{sinθ}$=$\sqrt{5}mg$
(3)当a=$\frac{g}{2}$时,该加速度小于临界加速度,所以小球受到重力、绳子的拉力T2和斜面的支持力N,将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解,有:
T2cos45°-Nsin45°=ma
T2sin45°+Ncos45°=mg
联立得:T2=$\frac{3\sqrt{2}}{4}mg$
答:(1)当斜面体至少以a=g的加速度向左运动时,小球对斜面的压力为零;
(2)当斜面体以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力为$\sqrt{5}mg$.
(3)当a=$\frac{g}{2}$时,线中拉力T2是$\frac{3\sqrt{2}}{4}mg$.
点评 该题考查牛顿第二定律应用中的临界条件问题,解决本题的关键知道小球脱离斜面时的临界情况,结合牛顿第二定律进行求解.
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 和m1一起沿斜面下滑 | B. | 和m1一起沿斜面上滑 | ||
C. | 仍静止不动 | D. | 相对于m1下滑 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | a=0.5m/s2 F=1.05N | B. | a=1.0m/s2 F=1.1N | ||
C. | a=$\frac{5}{8}$m/s2 F=1.06N | D. | a=1.5m/s2 P=1.15N |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 当F=6N时木板B加速度为0 | B. | 滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1 | ||
C. | 木板B的质量为1 kg | D. | 滑块A的质量为4 kg |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 原线圈电压为3V | B. | 电源输出功率120 W | ||
C. | 电流表的示数为0.1A | D. | 电流表的示数为40A |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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