- 成都高三物理连接体平衡
成都高三物理连接体平衡的常见类型有:
1. 连接体中有轻质弹簧:连接体受到的合外力为零,物体做匀速直线运动。
2. 连接体在竖直方向做加速度为g的匀加速或减速运动。
3. 连接体在水平面做加速度为a的匀加速运动,a
4. 连接体在斜面上做加速度为gsinθ、方向沿斜面向下的匀加速运动。
此外,连接体在竖直平面内做匀速圆周运动也是连接体平衡的一种。
建议请教专业教师,根据具体情况分析。
相关例题:
题目:两个物体A和B通过一根不可伸长的轻绳连接,在水平外力F的作用下,静止在水平面上。已知物体A的质量为M,物体B的质量为m,且M>m。试求:
(1)当水平外力F多大时,两个物体才能达到平衡?
(2)在物体B上加一个多大的水平推力,才能使物体B相对于地面静止?
(3)在物体B上加一个多大的水平推力时,物体A和B之间的相互作用力最大?
(4)画出物体A和B受力分析图。
解答:
(1)根据受力分析,物体A和B受到重力、支持力和拉力三个力的作用。当物体A和B处于平衡状态时,这三个力的合力为零。根据牛顿第二定律,有:
$Mgsin\theta = F$
$mgcos\theta = (M + m)a$
其中,$\theta$为绳子与竖直方向的夹角,$a$为物体B的加速度。解得:
$F = \frac{Mmg\cos\theta}{M - m}$
即当水平外力F的大小为$\frac{Mmg\cos\theta}{M - m}$时,两个物体才能达到平衡。
(2)当物体B上加一个水平推力时,物体B相对于地面静止。此时,物体B受到重力、支持力和推力三个力的作用。根据受力分析,有:
$N + F = (M + m)g$
其中,$N$为物体B受到的支持力。解得:
$F = (M + m)g - N$
由于物体B处于平衡状态,所以有:$N = mgcos\theta$
代入解得:$F = (M + m)g - mgcos\theta$
即当物体B上加一个$(M + m)g - mgcos\theta$的水平推力时,物体B相对于地面静止。
(3)当物体B受到的水平推力达到最大时,物体A和B之间的相互作用力也达到最大。此时,物体A受到的合力为零,即物体A受到的拉力和推力大小相等、方向相反。根据受力分析,有:
$F_{推} = F_{拉} = \frac{Mmg\cos\theta}{M - m}$
所以物体A和B之间的相互作用力最大值为$\frac{Mmg\cos\theta}{M - m}$。
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