[题目]如图所示.竖直平面内放一直角杆.杆的各部分均光滑.水平部分套有质量为mA=3kg的小球A,竖直部分套有质量为mB=2kg的小球B,A.B之间用不可伸长的轻绳相连.在水平外力F的作用下.系统处于静止状态.且,,重力加速度g=10m/s2.(1)求水平拉力F的大小和水平杆对小球A弹力的大小,(2)若改变水平力F大小.使小球A由静止开始.向右做加速� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的各部分均光滑，水平部分套有质量为mA=3kg的小球A,竖直部分套有质量为mB=2kg的小球B,A、B之间用不可伸长的轻绳相连。在水平外力F的作用下，系统处于静止状态，且,,重力加速度g=10m/s2.

(1)求水平拉力F的大小和水平杆对小球A弹力的大小；

(2)若改变水平力F大小，使小球A由静止开始，向右做加速度大小为4.5m/s2的匀加速面线运动，求经过拉力F所做的功.

【答案】(1) , (2)

【解析】（1）设静止时绳子与竖直方向夹角为θ，则由已知条件可知

对B进行隔离可知：解得：

对A进行分析：

对A、B整体进行分析：竖直方向

（2）经过，小球A向右的位移此时绳子与水平方向夹角为θ

小球A的速度为

A、B两小球沿绳方向速度大小相等：

解得

由能量守恒知：

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1924年，俄国航天事业的先驱齐奥尔科夫斯基和其同事灿德尔明确提出“用照射到很薄的巨大反射镜上的太阳光所产生的推力获得宇宙速度”，首次提出了太阳帆的设想。但太阳光压很小，太阳光在地球附近的光压大约为10﹣6N/m2，但在微重力的太空，通过增大太阳帆面积，长达数月的持续加速，使得太阳帆可以达到甚至超过宇宙速度。IKAROS 是世界第一个成功在行星际空间运行的太阳帆。2010年5月21日发射，2010年12月8日，IKAROS 在距离金星 80，800 公里处飞行掠过，并进入延伸任务阶段。

设太阳单位时间内向各个方向辐射的总能量为E，太空中某太阳帆面积为S，某时刻距太阳距离为r（r很大，故太阳光可视为平行光，太阳帆位置的变化可以忽略），且帆面和太阳光传播方向垂直，太阳光频率为v，真空中光速为c，普朗克常量为h。

（1）当一个太阳光子被帆面完全反射时，求光子动量的变化△P，判断光子对太阳帆面作用力的方向。

（2）计算单位时间内到达该航天器太阳帆面的光子数。

（3）事实上，到达太阳帆表面的光子一部分被反射，其余部分被吸收。被反射的光子数与入射光子总数的比，称为反射系数。若太阳帆的反射系数为ρ，求该时刻太阳光对太阳帆的作用力。

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