质量为M、长为3L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气影响.(1)现让杆和环均静止悬挂在空
◎ 题目
质量为M、长为
(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小: (2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示. ①求此状态下杆的加速度大小a; ②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何? |
◎ 答案
(1)以环为研究对象,环处于静止状态,合力为零,分析受力右图所示,设两绳的夹角为2θ. 则sinθ=
设绳子的拉力大小为T,由平衡条件得 2Tcosθ=mg 解得,T=
(2)①对环:设绳子的拉力大小为T′,则根据牛顿第二定律得: 竖直方向:T′+T′cos60°=mg 水平方向:T′sin60°=ma, 解得a=
|