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两根细线共同拉住一个质量为M的小球,平衡时细线2处于水平方向,细线1于竖直方向的夹角为θ。若突然剪断

答案:4  悬赏:70  手机版
解决时间 2021-02-16 11:09
细线2,求剪断瞬间,细线1的拉力大小和小球的加速度的大小和方向



最佳答案
当剪断线2的瞬间,线2立即无拉力,线1的拉力也发生突变。
分析方法:因线2断后,球是做圆周运动,所以利用圆周运动知识求解。
  设刚剪断线2时,线1的拉力大小是 F1,这时小球的加速度大小是 a ,方向待定(见下面计算)。
将加速度a正交分解在切线和法线方向,则
在法线方向上,由向心力公式 得 F向=m*V^2 / R=m*a法
由于这时小球的速度V=0,所以法向的加速度分量 a法=0
F1=mg*cosθ  (重力也要正交分解在切线和法线方向)

在切线方向上,F切=mg*sinθ,所以 mg*sinθ=m*a切
得 a切=g*sinθ

通过以上分析,得这时线1的拉力大小是 F1=mg*cosθ
这时小球的加速度大小是 a=a切=g*sinθ ,加速度方向沿切线斜向下,即与绳子垂直。
全部回答
做个受力分析就很清楚了F=MG*COSθ a=G*COSθ
F=mg/cosθ ,沿细线方向;加速度g*tanθ,沿水平方向
 解:根据共点力平衡得,弹簧的弹力f=
mg
cosθ
.绳子的拉力t=mgtanθ. 剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,则弹簧弹力和重力的合力与绳子的拉力等值反向,根据牛顿第二定律得,a=
f合
m
mgtanθ
m
=gtanθ.
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