关亚男

(锦州师范高等专科学校,辽宁　锦州　121000)



关于接触面上的物体“飘”起来的受力变化释析

关亚男

(锦州师范高等专科学校,辽宁锦州121000)

摘要：本文对在接触面上的物体“飘”起来的原因进行探讨,认为是由于某些原因导致接触面对物体的支持力减小,直至完全消失,从而飘离接触面.

关键词：高中力学；“飘”起来;支持力

高中力学中有这样一类习题:物体原本处在接触面上,但由于被轻绳牵引着,当物体的加速度在一定条件下发生改变时,导致轻绳的拉力大小和方向发生变化,从而使物体能够“飘起来”，让我们来分析一下它们的共性特征.

图1

例1：如图1所示,一辆卡车后面用细绳拖着质量是m的物体A向左加速运动,绳与水平地面夹角α=53°,A与地面的摩擦不计．

(2) 当卡车以a2=g加速运动时,求绳的拉力.

图2

例2：如图2所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥的顶角为2θ．当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面,求此时线中的张力多大？若要使小球离开锥面,则小球的角速度至少为多大？

解析:(1) 由牛顿第二定律得：Tsinθ-Ncosθ=mω2r,Nsinθ+Tcosθ-G=0,又因r=Lsinθ,得T=mgcosθ+mω2Lsin2θ.

图3

例3：如图3所示,一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为θ=30°,一条长L的绳(质量不计),一端固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着一个质量为m的小物体(物体可视为质点),物体以速度v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动．

从上述例题中不难看出,处于接触面上的物体,由于某种……