如图所示,一固定杆与水平方向夹角为θ,将一质量为m 1 的小环套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m 2 的小

2025-02-24 22:00:48
推荐回答(1个)
回答1:

A、B若杆光滑,把环和球看做一个整体受力分析,则由牛顿第二定律得,加速度为:
(m 1 +m 2 )gsinθ=(m 1 +m 2 )a
得:a=gsinθ
由于整体的加速度沿杆向下,垂直于杆的方向没有加速度,则杆对小环的作用力大小为:N=(m 1 +m 2 )gcosθ.
再对m 2 小球分析,由牛顿第二定律得到:m 2 gsinβ=m 2 a,得:a=gsinβ
则得知,θ=β.故A正确,B错误.
C、D若杆不光滑,沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得,
沿杆的方向:(m 1 +m 2 )gsinθ-f=(m 1 +m 2 )a
垂直杆的方向:F N =(m 1 +m 2 )gcosθ
摩擦力:f=μF N
联立可解得:a=gsinθ-μgcosθ,
设θ=β,由几何关系知,此时绳应该和杆垂直,对小球受力分析可知重力沿杆的分力作为合力产生加速度,垂直于杆的分力与绳的拉力相平衡,此时可以求得小球的加速度为gsinθ,大于整体的加速度gsinθ-μgcosθ,故绳的拉力要有一个分力来减小小球重力沿着杆方向的分力,所以绳应该向下倾斜,故θ>β,选项C正确.由于整体的加速度沿杆向下,垂直于杆的方向没有加速度,则杆对小环的作用力大小为N=(m 1 +m 2 )gcosθ.故D错误.
故选AC.