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一个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端,如图,斜面静止时,...

一个质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端,如图,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时,求绳的拉力及斜面对小球的弹力.

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首先判断小球是否飞离了斜面,根据小球刚刚飞离斜面的临界条件,即绳子的倾角不变,斜面的支持力刚好为零,解出此时的加速度与题目给出的加速度大小进行比较,若给出加速度大于小球的临界加速度说明小球已经飞离了斜面,否则小球还在斜面上. 【解析】 当加速度a较小时,小球与斜面一起运动,此时小球受重力、绳子拉力和斜面的支持力,绳子平行于斜面;当加速度a足够大时,小球将飞离斜面,此时小球仅受重力与绳子的拉力作用,绳子与水平方向的夹角未知,而题目要求出当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时,绳的拉力及斜面对小球的弹力,必须先求出小球离开斜面的临界加速度a,(此时小球所受斜面的支持力恰好为零) 小球的受力如图:                                       由牛顿第二定律得:F合=mgcotθ=ma 解得:a=gcotθ=7.5m/s2 因为:a=10m/s2>a 所以小球一定离开斜面N=0,小球的受力如图所示:                                                           则水平方向有牛顿第二定律得:Tcosα=ma 竖直方向有受力平衡得:Tsinα=mg 由以上两式整理得:T==2.83N N=0 答:绳的拉力为2.83N,斜面对小球的弹力为零.
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考点分析:
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(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如下表所示的实验数据.请利用表格数据,在图2坐标系中描点作出相应图象.你得出的结论是______
m(g)a(m/s2
2502.02
3001.65
3501.33
4001.25
5001.00
8000.63


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长度L/m manfen5.com 满分网2505007501000
10.050.040.080.120.16
20.050.080.160.240.32
30.050.120.240.360.48
10.100.020.040.060.08
10.200.010.020.030.04
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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