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量及绳与滑轮的摩擦,求:(1)车厢运动的加速度?(2)车厢底板对m2的支持力和摩擦力?
分析:因m1、m2相对车厢静止,由图示可知m1、m2车厢以相同的加速度a向右做匀速运动或向左匀减速运动以m1为研究对象受力情况如图示
m1a
加速度方向水平所以T与m1g合力方向也一定沿水平方向由牛顿运动定律可得出下列方程:
Tcosθm1gTsi
θm1a
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由(1)(2)方程得出:agtgθ、方向水平向右‘再选m2为研究对象,在竖直方向上受力是平衡的设m2受拉力为T,支持力为N,则:
NT′m2gm1gTcosθ5T′T
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由方程(3)(4)(5)解得Nm2gm1gcosθ、、因为m2相对车静止,所以m2受到的静摩擦力f0m2am2gtgθ
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f小结:分析这类问题,通常要作出力的平行四边形,充分利用几何关系求解还应注意到区别物体运动方向和加速度方向此题加速度向右,车厢可能向左做匀加,也可能向右做匀减速运动4.牛顿第二定律分量式的应用例题:如图所示,质量为m的物体A放在小车的平台上,小车沿光滑斜面下滑,A对小车无相对运动,求:小车A受到各力的大小和方向?
分析:因为A对小车无相对运动,则车、物系有共同的加速度agsi
θ,方向沿斜面向下以A为研究对象,受力分析如图所示
axacosθgsi
θcosθ据牛顿第二定律
ayasi
θgsi
θsi
θ
∑Fxmax方向水平向右
∑FymayNmgmay方向竖直向上∴Nmgmgsi

f0maxmgsi
θcosθ
5.几种典型的含有临界条件的问题例题:一个质量为02kg的小球用细绳吊在倾角θ530的斜面顶端,如图所示,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面体以10ms2的加速度向右运动时,求:绳子的拉力及小球对斜面体的压力?(g10ms2)
分析:用极限法把加速度a推到两个极端来分析:当a较小时小球受三个力(重力、绳的拉力、斜面的支持力)此时绳平行于斜面;当a足够大时,小球将“飞离”斜面,此时绳与斜面间的夹角未知,那么a10ms2时,究竟是哪情况呢?解时必须先求出小球刚离开斜面时的临界加速度a0,然后才能确定小球刚离开斜面时,斜面对小球的支持力N0,受力分析如图所示
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f根据牛顿第二定律:
Tcosθma0Tsi
θmg
12375ms24
用12得a0gctgθ10×
因为a10ms2a0
所以小球离开斜面,此时小球的受力分析如图所示
由图可知Tmg2ma202×10202×102283NN0
例题:光滑球放在木板的V形槽中,它与槽的接触点分别为A和B木板放在光滑的桌面r
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