如图所示,在动力小车上固定一直角硬杆ABC,分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来.轻弹簧的劲度系数为k,小球P的质量为m,当小车沿水平地面以加速度a向右运动而达到
问题描述:
如图所示,在动力小车上固定一直角硬杆ABC,分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来.轻弹簧的劲度系数为k,小球P的质量为m,当小车沿水平地面以加速度a向右运动而达到稳定状态时,轻弹簧保持竖直,而细线与杆的竖直部分的夹角为θ,试求此时弹簧的形变量.
答
对小球受力分析:
Tsinθ=ma
Tcosθ+F=mg
F=kx
解得:x=
m(g−acotθ) k
讨论:
①若a<gcot θ
则弹簧伸长x=
m(g−acotθ) k
②若a=gcot θ
则弹簧伸长x=0
③若a>gcot θ
则弹簧压缩x=
m(a−gcotθ) k
答:
①若a<gcot θ
则弹簧伸长x=
m(g−acotθ) k
②若a=gcot θ
则弹簧伸长x=0
③若a>gcot θ
则弹簧压缩x=
m(a−gcotθ) k