水平面上的小车上固定有位于竖直方向的细杆,杆上套有质量为M的小环,环通过细绳与质量为m的小球连接,当车向右匀加速运动时,环和球与车相对静止,绳与杆之间的夹角为θ,如图所示,求:(1)小球m的加速度大小多大?(2)杆对环作用力的大小?

问题描述:

水平面上的小车上固定有位于竖直方向的细杆,杆上套有质量为M的小环,环通过细绳与质量为m的小球连接,当车向右匀加速运动时,环和球与车相对静止,绳与杆之间的夹角为θ,如图所示,求:

(1)小球m的加速度大小多大?
(2)杆对环作用力的大小?

(1)以小球为对象,由F=ma,得mgtanα=ma          ①解得a=gtanα    ②(2)以小环、小球整体为对象:Fx=(M+m)gtanα  &nbs...
答案解析:(1)小球与小车具有相同的加速度,对小球进行受力分析,运用牛顿第二定律求出小球的加速度.(2)对小球和小环整体分析,根据牛顿第二定律求出水平方向的合力,结合竖直方向平衡求出竖直方向的合力,根据平行四边形定则求出杆对环的作用力.
考试点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
知识点:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的运用.