一根弹性杆的一端固定一质量为m的小球,另一端固定在质量为M的物体上,而物体M又放在倾角为θ的斜面上,那么若斜面光滑,物体M沿斜面自由下滑时,弹性杆对小球m的弹力方向为什么是垂直于斜
一根弹性杆的一端固定一质量为m的小球,另一端固定在质量为M的物体上,而物体M又放在倾角为θ的斜面上,那么若斜面光滑,物体M沿斜面自由下滑时,弹性杆对小球m的弹力方向为什么是垂直于斜面向上
到底应该怎样理解啊,我好晕啊,拜托物理高手来给我解释一下,如图所示:
那么这个过程中,弹性杆是依然保持弯曲,还是变成伸直的呢?
为什么我的老师说是变成伸直的了,我好晕啊!
还有关于三楼的回答中,因为我是用手机提问的,无法追问,望大家也一起来解决一下,关于三楼的回答中的那个我不懂的回答:
“ 如果不垂直于斜面方向上,分解弹力,垂直于斜面方向上的分量和重力垂直于斜面方向下的分量平衡,但是弹力在沿斜面方向上还有分力,这样m所受的合外力就不是mgsinθ,这样就不可能和M一起加速度下滑。
”
望大家快来帮忙啊,回答得好有加分~
斜面光滑,物体M沿斜面自由下滑时,对M,m组成的系统,在沿斜面方向有,(M+m)gsinθ=ma
则a=gsinθ,对m,其受到重力和弹性杆对它的弹力,要使其和M一起加速度下滑,保持a=gsinθ,杆对它的弹力一定要是垂直于斜面向上,这样才能刚好和重力在垂直于斜面方向上的分力平平衡.这时m的重力在沿斜面向下的分力mgsinθ就是m所受的合外力的大小.如果不垂直于斜面方向上,分解弹力,垂直于斜面方向上的分量和重力垂直于斜面方向下的分量平衡,但是弹力在沿斜面方向上还有分力,这样m所受的合外力就不是mgsinθ,这样就不可能和M一起加速度下滑.
这个得画图你才能明白
M对弹性杆的作用力是垂直于斜面向上,
受力平衡,有,m对弹性杆的作用力也应该垂直于斜面向上。
由作用力等于反作用力知
弹性杆对小球m的弹力方向是垂直于斜面向上
实际上该题是一个复杂的问题,弹性杆上的小球应该做相对M为往复震动。