（简答题）

如图所示，质量为m的摆悬于架上，架固定于小车上，在下述各种情况中，求摆线的方向（即摆线与竖直线的夹角θ）及线中的张力T。（1）小车沿水平线作匀速运动；（2）小车以加速度a₁沿水平方向运动；（3）小车自由地从倾斜平面上滑下，斜面与水平面成θ角；（4）用与斜面平行的加速度b₁把小车沿斜面往上推（设b₁=b）；（5）以同样大小的加速度b₂（b₂=b），将小车从斜面上推下来。

正确答案

（1）小车沿水平方向做匀速直线运动时，摆在水平方向没有受到力的作用，摆线偏角为零，线中张力为T= mg。
（2）小车在水平方向做加速运动时，重力和拉力的合力就是合外力。由于tanθ=ma/mg，所以θ=arctan（a/g）；绳子张力等于摆所受的拉力

（3）小车沿斜面自由滑下时，摆仍然受到重力和拉力，合力沿斜面向下，所以θ=θ；T=mgcosθ。
（4）根据题意作力的矢量图，将竖直虚线延长，与水平辅助线相交，可得一直角三角形，θ角的对边是mbcosθ，邻边是mg+mbsinθ，由此可得：

（5）与上一问相比，加速度的方向反向，只要将上一结果中的b改为-b就行了。

答案解析

略

相似试题

（简答题）
一质量为m的物体悬于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，如图所示。轴水平且垂直于轮轴面，其半径为R，整个装置架在光滑的固定轴承之上，当物体从静止释放后，在时间t内下降了一段距离s，试求整个轮轴的转动惯量（用m、R、t和s表示）。
答案解析
（简答题）
质量为m的弹丸A，穿过如图所示的摆锤B后，速率由v减少到v/2．已知摆锤的质量为m′，摆线长度为l，如果摆锤能在垂直平面内完成一个完全的圆周运动，弹丸速度v的最小值应为多少？
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（简答题）
装置如图所示，轻弹簧一端固定，另一端与物体m间用细绳相连，细绳跨于桌边定滑轮M上，m悬于细绳下端．已知弹簧的倔强系数为k=50N·m-1，滑轮的转动惯量J=0.02kg·m2，半径R=0.2m，物体质量为m=1.5kg，取g=10m·s-2．（1）试求这一系统静止时弹簧的伸长量和绳的张力；（2）将物体m用手托起0.15m，再突然放手，任物体m下落而整个系统进入振动状态，设绳子长度一定，绳子与滑轮间不打滑，滑轮轴承无摩擦，试证物体m是做简谐振动；（3）确定物体m的振动周期；（4）取物体m的平衡位置为原点，OX轴竖直向下，设振物体m相对于平衡位置的位移为x，写出振动方程．
答案解析
（简答题）
一个内壁光滑的圆环型细管，正绕竖直光滑固定轴 OO′自由转动。管是刚性的，环半径为R 。一质量为 m 的小球静止于管内最高点A处，如图所示。由于微小扰动，小球向下滑动，试判决小球在管内下滑过程中，下列三种说法是否正确，并说明理由。
答案解析
（简答题）
一个内壁光滑的圆环型细管，正绕竖直光滑固定轴 OO′自由转动。管是刚性的，环半径为R 。一质量为 m 的小球静止于管内最高点A处，如图所示。由于微小扰动，小球向下滑动，试判决小球在管内下滑过程中，下列三种说法是否正确，并说明理由。
答案解析
（简答题）
一个内壁光滑的圆环型细管，正绕竖直光滑固定轴 OO′自由转动。管是刚性的，环半径为R 。一质量为 m 的小球静止于管内最高点A处，如图所示。由于微小扰动，小球向下滑动，试判决小球在管内下滑过程中，下列三种说法是否正确，并说明理由。
答案解析
（简答题）
如图所示，物体A的质量m=0.5kg，静止于光滑斜面上。它与固定在斜面底B端的弹簧M相距s=3m。弹簧的倔强系数k=400N·m-1。斜面倾角为45°。求当物体A由静止下滑时，能使弹簧长度产生的最大压缩量是多大？
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（简答题）
一个内壁光滑的圆环型细管，正绕竖直光滑固定轴 OO′自由转动。管是刚性的，环半径为R 。一质量为 m 的小球静止于管内最高点A处，如图所示。由于微小扰动，小球向下滑动，试判决小球在管内下滑过程中，下列三种说法是否正确，并说明理由。
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（简答题）
如图所示，在光滑的水平面上有一轻质弹簧(其劲度系数为k)，它的一端固定，另一端系一质量为m′的滑块.最初滑块静止时，弹簧呈自然长度 l0 ，今有一质量为m 的子弹以速度v0 沿水平方向并垂直于弹簧轴线射向滑块且留在其中，滑块在水平面内滑动，当弹簧被拉伸至长度l 时，求滑块速度v 的大小和方向.
答案解析