在倾角为30°静止的光滑斜面上,一辆下滑的小车上悬吊单摆的摆线总处于水平位置.已知车、摆球的总质量为m,下列正确的是( )A. 小车加速度为12gB. 小车加速度为2gC. 摆线中张力大小必为3mgD. 摆线中张力大小必小于3mg
问题描述:
在倾角为30°静止的光滑斜面上,一辆下滑的小车上悬吊单摆的摆线总处于水平位置.已知车、摆球的总质量为m,下列正确的是( )
A. 小车加速度为
g1 2
B. 小车加速度为2g
C. 摆线中张力大小必为
mg
3
D. 摆线中张力大小必小于
mg
3
答
小球和车沿着斜面加速下滑,加速度沿着斜面向下,故合力沿着斜面向下;
小球受重力和拉力,如图所示:
根据平行四边形定则,有:F合=
=2mg,则加速度a=mg sin30°
=2g.F合 m
拉力大小T=
=mg tan30°
mg.故B、D正确,A、C错误.
3
故选BD.
答案解析:小球和车沿着斜面加速下滑,具有共同的加速度,加速度沿着斜面向下,故合力沿着斜面向下;小球受重力和拉力,根据平行四边形定则求解出拉力和合力,并进一步确定加速度.
考试点:牛顿第二定律;物体的弹性和弹力.
知识点:解决本题的关键知道小车和小球具有相同的加速度,通过隔离分析,结合平行四边形定则和牛顿第二定律求解.