题目内容
15.如图所示,小车做直线运动,稳定时悬挂在小车顶棚上的小球偏离竖直方向θ角,小球质量为m,重力加速度为g.(1)分析小车可能的运动情况;
(2)求悬线上的拉力大小.
分析 (1)小球和小车具有相同的加速度,隔离对小球分析,得出小球的加速度方向,从而得出小车的运动规律.
(2)小球的合力水平向右,由合成法求解悬线上的拉力大小.
解答 解:(1)以小球为研究对象,其受力如图所示,由牛顿第二定律得:
mgtanθ=ma,
解得小球的加速度为:a=gtanθ,方向水平向右,
小车与小球的加速度相同,也水平向右,因此小车可能向右做匀加速运动,或向左做匀减速运动.
(2)悬线上的拉力大小 F=$\frac{mg}{cosθ}$
答:
(1)小车可能向右做匀加速运动,或向左做匀减速运动.
(2)悬线上的拉力大小F为$\frac{mg}{cosθ}$.
点评 对于多个物体的受力分析通常采用的方法是整体法和隔离法,知道小球和小车具有相同的加速度.本题采用合成法研究小球的加速度.
练习册系列答案
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