小变化, 方向永远指向圆心(D) 它受到的合外力大小不变, 其速率不断增加分析与解由图可知, 物体在下滑过程中受到大小和方向不变的重力以及时刻指向圆轨道中心的轨道支持力 F N 作用, 其合外力方向并非指向圆心, 其大小和方向均与物体所在位置有关. 重力的切向分量(mg cos θ) 使物体的速率将会不断增加( 由机械能守恒亦可判断), 则物体作圆周运动的向心力(又称法向力) 将不断增大, 由轨道法向方向上的动力学方程 R mθ mg F N 2 sin v??可判断,随θ角的不断增大过程, 轨道支持力 F N 也将不断增大, 由此可见应选(B) . 1- 14图(a) 示系统置于以 a= 1/4 g 的加速度上升的升降机内,A、B两物体质量相同均为 m ,A 所在的桌面是水平的, 绳子和定滑轮质量均不计,若忽略滑轮轴上和桌面上的摩擦, 并不计空气阻力, 则绳中张力为() (A) 5/8 mg (B) 1/2 mg (C) mg (D) 2 mg 分析与解本题可考虑对 A、B 两物体加上惯性力后, 以电梯这个非惯性参考系进行求解. 此时 A、B 两物体受力情况如图(b) 所示, 图中 a′为A、B两物体相对电梯的加速度,ma′为惯性力.对 A、B 两物体应用牛顿第二定律, 可解得 F T= 5/8 mg .故选(A) . 讨论对于习题 1- 14 这种类型的物理问题, 往往从非惯性参考系( 本题为电梯) 观察到的运动图像较为明确, 但由于牛顿定律只适用于惯性参考系, 故从非惯性参考系求解力学问题时, 必须对物体加上一个虚拟的惯性力.如以地面为惯性参考系求解, 则两物体的加速度 a A和a B 均应对地而言, 本题中 a A和a B 的大小与方向均不相同.其中 aA 应斜向上.对 a A、a B、a和a′之间还要用到相对运动规律, 求解过程较繁.有兴趣的读者不妨自己尝试一下.
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