Question

【题目】如图所示，质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶汽车的车厢前壁上，绳与竖直方向夹角为37°.已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)当汽车匀速运动时，细线对小球的拉力和车厢壁对小球的压力；

(2)当汽车以a=10m/s2向左匀加速行驶且小球与汽车保持相对静止时，细线对小球的拉力和小球对车厢壁的压力.

Answer 1

【答案】（1）T＝50 N，FN＝30 N；（2） ；

【解析】(1)匀速运动时，小球受力分析如图所示：

由平衡条件得：Tsinθ＝FN

Tcosθ＝mg

代入数据得：T＝50 N，FN＝30 N

(2)当汽车向左以加速度a0匀加速行驶时车后壁弹力为0，受力如图

由牛顿第二定律得： Tsin θ＝ma0

代入数据得：a0＝gtanθ＝7.5m/s2

因为a＝10 m/s2>a0，所以小球飞起来，

小球对车后壁的压力FN＝0

设此时绳与竖直方向的夹角为α(如图)，

由牛顿第二定律得： ．

综上所述本题答案是：（1）T＝50 N，FN＝30 N；（2） ；