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幼苗
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请问若摆球在位置3时,悬线与竖直方向成角也为θ,则加速度大小及方向是什么?
绳子在3位置时只受到两个力:重力mg和绳的张力T,将二者没斜面方向及其垂直方向分解,由几何知识可知,T的方向与 斜面的垂线 夹角为2θ,所以
斜面方向(取斜向上为正方向):Tsin2θ-mgsinθ=ma
斜面垂直的方向(二力平衡):Tcos2θ=mgsinθ
两式消去T得:a=g(tan2θ-tanθ)/cosθ
不论是由上式分析,还是由题目分析,θ都不可能大于45度.
若θ=45度,则绳子与斜面平行,若θ>45度,则绳子已扬起,这两种情况下,球在斜面的垂线方向都不可能平衡.也就是不能沿斜面运动.
经过上面的分析后,可以大胆地判断出tan2θ>tanθ,所以a>0
所以若摆球在位置3时,悬线与竖直方向成角也为θ,则
加速度大小a=g(tan2θ-tanθ)/cosθ
方向沿斜面向上.
1年前
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