如图所示,在箱内倾角为α的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为m的木块.求:(1)箱以加速度

2025-05-01 20:15:23
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回答1:

(1)以加速度a匀加速上升时,对物体受力分析如图
F2cosα+F1sinα-mg=ma
F2sinα-F1cosα=0
联立解得F2=m(g+a)cosα,F1=m(g+a)sinα 
  (2)a向左时,箱受的三个力都不和加速度在一条直线上,必须用正交分解法.可选择沿斜面方向和垂直于斜面方向进行正交分解,(同时正交分解a),然后分别沿x、y轴列方程求F1、F2
F1=m(gsinα-acosα),F2=m(gcosα+asinα)    
讨论:F1的表达式F1=m(gsinα-acosα)显示其有可能得负值,这意味这绳对木块的力是推力,这是不可能的.当向左的加速度a≤gtanα时F1=m(gsinα-acosα)沿绳向斜上方;当a>gtanα时木块和斜面不再保持相对静止,而是相对于斜面向上滑动,绳子松弛,拉力为零.
答:(1)箱以加速度a匀加速上升,线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力F2各为m(g+a)sinα,m(g+a)cosα 
(2)箱以加速度a向左匀加速运动时,线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力F2各为m(gsinα-acosα),m(gcosα+asinα)