题文
质量为M、长为
L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环．已知重力加速度为g.不计空气影响．
(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小；
(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示．
①求此状态下杆的加速度大小a；
②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力？方向如何？
题型：未知 难度：其他题型
答案
(1)
mg (2)①
g ②
(M＋m)g 方向与水平方向成60°角斜向右上方
解析
正确受力分析，由平衡条件和牛顿第二定律求解．
(1)如图，设平衡时，绳中拉力为FT，有
2FTcos θ－mg＝0①
由图知
cos θ＝
②
由①②式解得
FT＝
mg.③
(2)①此时，对小铁环受力分析如图，有
FT′sin θ′＝ma④
FT＋FT′cos θ′－mg＝0⑤
由图知θ′＝60°，代入④⑤式解得
a＝
g.⑥
②如图，设外力F与水平方向成α角，将杆和小铁环当成一个整体，有
Fcos α＝(M＋m)a⑦
Fsin α－(M＋m)g＝0⑧
由⑥⑦⑧式解得
F＝
(M＋m)g
tan α＝
(或α＝60°)．
考点
据考高分专家说，试题“质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端A、.....”主要考查你对 [受力分析 ]考点的理解。
受力分析
受力分析：
1、物体受力分析的方法
①方法：整体法、隔离法。
②选择：所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，不必考虑内力的作用；当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、受力分析的顺序：先重力，再接触力，最后分析其他外力。
3、受力分析时应注意的问题
①分析物体受力时，只分析周围物体对研究对象所施加的力；
②受力分析时，不要多力或漏力，注意确定每个力的实力物体和受力物体，在力的合成和分解中，不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力；
③如果一个力的方向难以确定，可用假设法分析；
④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变，必要时根据学过的知识通过计算确定；
⑤受力分析外部作用看整体，互相作用要隔离。
