高一物理牛顿运动定律临界问题

问题在图片中

当绳子与水平面的夹角为37°,且小球与斜面没有作用力时为临界状态,算出此时的加速度a:
tan37°=mg/ma
a=g/tan37°=4g/3,所以:
第1问的a1<a,所以受力分析时要注意小球是在斜面上。
第2问的a2>a,所以受力分析时要注意小球已脱离斜面。追问

临界状态的加速度怎么求,能画出受力图不?我追分,200分

追答

临界状态的加速度上面已经求出来了:

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第1个回答  2014-02-07
这两问的解法是一样的。
以小球为受力分析对象。
设绳子拉力F,球对斜面压力为N,球的重力为mg。
设水平向右方向为X轴正方向,垂直向下为Z轴正方向。
分别求X、Z方向的受力平衡方程,有:
X轴:
F.COSα-N.SINα=ma
Z轴:
mg-F.SINα-N.COSα=0
两方程联立,代入α、m、a,可以求出F和N。追问

临界问题的原则是先求临界状态,你这么解答太牵强

追答

我个为认为是可以这么做的。如果压力N出现负数,表示已脱离斜面,那么再重新按脱离斜面的方法列方程。不一定非要找出临界状态。当然,如果想找出临界状态,那么就设N为0,反过来求加速度就可以了。需要注意的是,脱离斜面后,计算拉力F分力时角度不能用α了。

第2个回答  2014-02-07

对小球受力分析:

    竖直方向上:G=Ncos37+Tsin37=100

    水平方向上:Tcos37-Nsin37=ma=50

    解得N=20N,T=110N

    竖直方向上:G=Ncos37+Tsin37=100

    水平方向上:Tcos37-Nsin37=ma=100根号3

    解得N<0,所以此时支持力为零,绳子倾角小于37度,

    此时受重力和拉力,矢量三角形,G^2+ma^2=T^2

    T=200N,N=0

     

     

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