• 对于这个系统的受力分析的疑问


    关注 码龄 粉丝数 原力等级 -- 被采纳 被点赞 采纳率 2301_77989481 2024-04-12 20:49 采纳率: 64.7% 浏览 1 首页/ 学习和成长 / 对于这个系统的受力分析的疑问 考研 请问这个系统里物体m1的加速度方向为什么向下?物体m1受到的环与绳之间的摩擦力为什么向上?为什么不分析物体和环受到的拉力? 收起 写回答 好问题 0 提建议 追加酬金 关注问题 微信扫一扫 点击复制链接 分享 邀请回答 编辑 收藏 删除 结题 收藏 举报 追加酬金 (90%的用户在追加酬金后获得了解决方案) 当前问题酬金 ¥ 0 (可追加 ¥500) ¥ 15¥ 20¥ 50¥ 100¥ 200 支付方式 扫码支付 二维码出错 点击刷新 支付金额 15 元 提供问题酬金的用户不参与问题酬金结算和分配 支付即为同意 《付费问题酬金结算规则》 结题 再想想 删除 再等等

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    • 专家-赤兔[在线] 全栈领域优质创作者 2024-04-12 20:49
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      引自免费微信小程序:皆我百晓生

      在这个力学问题中,我们可以通过分析各个物体的受力情况来确定它们的运动状态和加速度。

      首先,我们分析物体m1。由于轻绳的作用,m1受到两个力:重力mg(向下)和来自轻绳的张力T1(指向右)。根据牛顿第二定律(F = ma),我们可以写出关于m1的方程:

      [ T_1 - mg = m_1 a_1 ]

      其中,( a_1 ) 是物体m1相对于地面的加速度。由于滑轮对轴无摩擦,且环m2以恒定加速度a2向下滑动,我们可以推断出m1也必须有相同的垂直于绳子方向的加速度a2。这是因为轻绳没有伸缩性,所以两端的相对速度必须相等。因此,m1的加速度 ( a_1 ) 向下,等于a2。

      接下来,我们考虑环m2。环m2受到三个力:重力 ( m_2g ) (向下)、张力T2(指向左)以及与绳子间的静摩擦力f(可能向上或向下)。同样应用牛顿第二定律:

      [ T_2 + f - m_2g = m_2(a_2 - a_1) ]

      因为m1和m2的相对加速度是a2,即 ( a_2 - a_1 = 0 ),所以这个方程简化为:

      [ T_2 + f = m_2g ]

      为了使环m2能沿着绳子匀加速下滑,环与绳之间的摩擦力f必须向上,并且大小等于环所受重力减去张力T2,即 ( f = m_2g - T_2 )。

      要找到具体的数值解,我们需要知道m1、m2、a2和g(重力加速度)的值。然后可以解这两个方程组来得到T1、T2和f的具体值。然而,如果我们只关注方向,那么我们已经得到了答案:物体m1的加速度方向向下,环与绳之间的摩擦力方向向上,这是基于轻绳的无伸缩性和滑轮无摩擦的假设。

      这里不涉及单独分析物体和环受到的拉力,因为这些力已经在上述的牛顿第二定律方程中考虑了。通过解决这些方程,我们可以得到这些力的具体数值。如果有具体的数值,我可以帮你计算出来。

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    • GISer Liu 2024-04-12 20:52
      关注

      该回答引用自GPT-3.5,由博主GISer Liu编写:

      首先,让我们深入分析一下问题中提到的情况。

      1. 物体m1的加速度方向为什么向下?
      • 当物体m1受到绳的拉力时,根据牛顿第二定律,物体所受合力方向即为物体的加速度方向。在这种情况下,由于绳向下施加拉力,所以物体m1的加速度方向也是向下的。
      1. 物体m1受到的环与绳之间的摩擦力为什么向上?
      • 当物体m1受到绳的拉力时,绳与环之间会产生摩擦力。这个摩擦力的方向与物体相对环的运动方向相反,根据牛顿第三定律,摩擦力的方向与绳相对环的拉力方向相同,因此摩擦力的方向是向上的。
      1. 为什么不分析物体和环受到的拉力?
      • 物体和环受到的拉力可以被视为一对内力,根据牛顿第三定律,它们的大小相等、方向相反,因此在考虑整个系统的运动时,这对内力对系统的整体运动不产生影响,因此可以不单独分析。
        针对解决方案,我们可以:
      • 确定物体m1的加速度方向为向下,并解释原因。
      • 说明环与绳之间的摩擦力方向为向上,并解释原因。
      • 不需分析物体和环受到的拉力,因为它们是内力,对整个系统的运动不产生影响。
        以上是对问题的分析和解答,希望能够满足您的要求。

      如果该回答解决了您的问题,请采纳!如果没有,请私信联系或评论您的疑惑

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    • Kwan的解忧杂货铺 Java领域优质创作者 2024-04-16 12:55
      关注

      中午好🌞🌞🌞
      本答案参考ChatGPT-3.5

      针对问题进行解答如下:

      1. 物体m1的加速度方向为什么向下?

      因为物体m1受到重力的作用,重力方向垂直地面向下,因此物体m1的加速度方向向下。

      1. 物体m1受到的环与绳之间的摩擦力为什么向上?

      因为当物体m1往下运动时,由于绳的拉力方向与运动方向相反,在物体m1和绳之间存在摩擦力,而由于绳与环间的拉力方向也相反,因此环受到向下的拉力,所以环和绳之间也会有摩擦力,且摩擦力方向相反,因此物体m1受到的环与绳之间的摩擦力方向向上。

      1. 为什么不分析物体和环受到的拉力?

      由于绳是轻绳,因此绳本身的重力可以忽略不计。同时,物体m1与绳之间的摩擦力方向与物体m1向下的运动方向相反,不会对问题产生影响,因此可以忽略物体m1和绳之间的摩擦力。环与绳之间的拉力方向与环的运动相反,所以会对问题产生影响,因此需要计算。

      解决方案:

      1. 计算环受到的向下拉力F

      由于环和绳的加速度相同,因此环相对于绳的加速度为α,根据牛顿第二定律,环受到的向下拉力F等于环的质量m2乘以环的加速度α,即:

      F = m2 * α

      1. 计算物体m1和环相对地面的加速度

      根据物体和环的牵引关系,物体m1和环的加速度相同,设其为a,由于物体m1受到的向下拉力F和重力大小相等,因此物体m1和环的加速度大小为:

      a = g - F/m1 = g - m2 * α / m1

      其中,g为重力加速度。

      1. 计算物体m1受到的环与绳之间的摩擦力

      根据牛顿第二定律的水平分量,物体m1受到的环与绳之间的摩擦力Ff等于物体m1的质量m1乘以物体m1向下的加速度a,即:

      Ff = m1 * a

      代码实现(Python):

      m1 = 2 m2 = 1 g = 9.8 alpha = 2

      F = m2 * alpha a = g - F/m1 Ff = m1 * a

      print("环受到的向下拉力F:", F) print("物体m1和环相对地面的加速度a:", a) print("物体m1受到的环与绳之间的摩擦力Ff:", Ff)

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  • 原文地址:https://ask.csdn.net/questions/8087570