如图所示,质量m=2kg的小球用细绳拴在倾角θ=37度的斜面上,求:

5个回答

  • 设绳子拉力为T,斜面对球支持力为N,根据受力列方程

    Tsinθ+Ncosθ-mg=0

    Tcosθ-Nsinθ=ma

    这里要考虑一个临界状况就是加速度大到一定程度时,球会脱离斜面,因此临界状态就是N恰好等于0的情况,则有

    T=mg/sinθ代入第二个式子有

    mgcotθ=ma

    求得临界加速度为a=gcotθ=10*4/3≈13.3米/秒方

    因此a1=5m/s^2时可以用上面的方程组解得T=20N

    当a2=20m/s^2时,球只受到重力、绳子拉力的作用,受力分析有

    T*cosα=ma2

    T*sinα=mg

    式中α为球脱离斜面后与水平面的夹角

    两式平方相加有T*T=(ma2)*(ma2)+(mg)*(mg)

    解得T=2*√(20*20+10*10)=20√5 ≈44.72N

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