质量分别为m1和m2的两物体用轻细绳相连后,悬挂在一个固定的电梯内的定滑轮的两边.滑轮和绳的质量以及所有的摩擦均不计.当电梯以a0=g/2的加速度下降时,试求m1、m2的加速度和绳中的张力.
题目
质量分别为m1和m2的两物体用轻细绳相连后,悬挂在一个固定的电梯内的定滑轮的两边.滑轮和绳的质量以及所有的摩擦均不计.当电梯以a0=g/2的加速度下降时,试求m1、m2的加速度和绳中的张力.
答案
题目没有说明 m1、m2 的大小关系.
当 m1=m2 时,两个物体是随电梯一起以加速度 a0=g / 2 下降,它们保持相对静止.
这时绳子中的张力大小设为 T.
对m1来说,有 m1* g-T=m1* a0
得 T=m1*(g-a0)=m1*g / 2 (或 T=m2*g / 2 )
当 m1≠m2 时,以下就取 m1>m2 来分析:
这时m1相对电梯以加速度大小为 a对 加速下降,m2 相对电梯以加速度大小为 a对 加速上升.
那么m1相对地面的加速度是 a1=a0+a对 (以竖直向下为正方向)
m2相对地在的加速度是 a2=a0-a对 (以竖直向下为正方向)
设绳子中的张力大小是 T`
由牛二 得
m1*g-T`=m1 * a1 (对m1)
m2*g-T`=m2 * a2 (对m2)
即 m1*g-T`=m1 * (a0+a对)
m2*g-T`=m2 *(a0-a对)
以上二式联立,消去 a对 ,得绳子张力大小是
T`=2 * m1*m2* (g-a0)/(m1+m2)
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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