(2012年2月湖南部分学校联考)如图所示,一轻绳上端系在车的左上角的A点,另一轻绳一端系在车左端B点,B点在A点正下方,A、B距离为b,两绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(2012年2月湖南部分学校联考)如图所示,一轻绳上端系在车的左上角的A点,另一轻绳一端系在车左端B点,B点在A点正下方,A、B距离为b,两绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球,绳AC长度为,绳BC长度为。两绳能够承受的最大拉力均为。求:

(1)绳BC刚好被拉直时,车的加速度是多大? (要求画出受力图)
(2)在不拉断轻绳的前提下,求车向左运动的最大加速度是多大?(要求画出受力图)

◎ 答案

(1)a=g(2)am=3g

◎ 解析

(1)绳BC刚好被拉直时,小球受力如图所示(2分)

因为    AB=BC=b,AC=b
故绳BC方向与AB垂直,  θ=45°   (2分)
由牛顿第二定律,得    mgtanθ=ma     (2分)
可得   a=g    (2分)
(2)小车向左的加速度增大,AB、BC绳方向不变,所以AC绳拉力不变,BC绳拉力变大BC绳拉力最大时,小车向左的加速度最大,小球受力如图(图2分)
由牛顿第二定律,得 Tm+ mgtanθ=mam   (2分)
因这时  Tm=2mg      所以最大加速度为  am=3g    (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(2012年2月湖南部分学校联考)如图所示,一轻绳上端系在车的左上角的A点,另一轻绳一端系在车左端B点,B点在A点正下方,A、B距离为b,两绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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