如图所示,水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A,它的上表面与水平面平行,它的右侧是一个倾角θ=37°的斜面.放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连,细绳的一部分与水平面平行,另一部分与斜面平行.现对A施加一水平向右的恒力F.使A、B、C恰好保持相对静止.已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,不计一切摩擦,求恒力F的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
问题描述:
如图所示,水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A,它的上表面与水平面平行,它的右侧是一个倾角θ=37°的斜面.放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连,细绳的一部分与水平面平行,另一部分与斜面平行.现对A施加一水平向右的恒力F.使A、B、C恰好保持相对静止.已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,不计一切摩擦,求恒力F的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
答
知识点:本题属于牛顿定律解处理连接体问题,抓住各个物体加速度相同的特点,灵活运用整体法和隔离法.
设绳的张力为T,斜面的支持力为FN,系统加速度为a,
以B为研究对象
T=ma
以C为研究对象
FNsinθ-Tcosθ=ma
FNcosθ+Tsinθ=mg
联立以上三式得a=
g 3
以A、B、C整体为研究对象
F=3ma
故F=mg
答:恒力F的大小为mg.
答案解析:题中A、B、C保持相对静止,它们的加速度相同,可分别选取B、C和整体为研究对象,分析受力,运用牛顿第二定律,列出方程,解出恒力F的大小.
考试点:牛顿运动定律的应用-连接体.
知识点:本题属于牛顿定律解处理连接体问题,抓住各个物体加速度相同的特点,灵活运用整体法和隔离法.