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如图所示,一固定杆与水平方向夹角θ,将一质量m1的小环A套在杆上,将质量为m2的小球B通过轻绳悬挂在环下

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解决时间 2021-04-02 13:31
如图所示,一固定杆与水平方向夹角θ,将一质量m1的小环A套在杆上,将质量为m2的小球B通过轻绳悬挂在环下
最佳答案
A:对小球受力分析,竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力,所以B一定不是平衡状态,故A错误.
对整体受力分析如图:(当杆光滑时)

所以:合力为:(m1+m2)gsinθ,由牛顿第二定律得:
a=gsinθ
对小球受力分析如图:

对小球由牛顿第二定律得:
m2gsinθ-Tsin(θ-β)=m2a
解得:θ=β,选项B正确.
若杆不光滑,对整体受力分析如图:

所以:y方向:N=(m1+m2)gcosθ
合力为:(m1+m2)gsinθ-f=(m1+m2)gsinθ-μ(m1+m2)gcosθ,由牛顿第二定律得:
a=gsinθ-μgcosθ<gsinθ
对小球受力分析如图:

因为小球的加速度也要小于gsinθ,所以β<θ,但一定要在竖直方向右边,所以β>0
故:有摩擦力时,0<β<θ
综上所述:无摩擦时:β=θ;有摩擦时:0<β<θ
所以有:0<β≤θ,故D正确.
故选:BD
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