Question

5．如图所示，在车厢顶上吊一个小球，质量为M，小球悬线与竖直方向夹角α，行车速度方向如图所示，质量为m的物体相对车厢静止，则
（1）悬线上的拉力是多少？
（2）物体与车厢间的摩擦力的大小和方向？

Answer 1

分析 （1）对小球进行受力分析，小球在竖直方向受力平衡，水平方向的产生加速度，得出小车的加速度；
（2）对m进行受力分析，根据牛顿第二定律即可求出m受到的摩擦力．

解答 解：（1）由题意知，重物、车厢和小球三者加速度相同，
对小球，由牛顿第二定律得：
竖直方向有：Tcosα-Mg=0，
水平方向有：Tsinα=Ma，
解得：T=$\frac{Mg}{cosα}$，a=gtanα，方向水平向右．
（2）对物体m，由牛顿第二定律得：f=ma=mgtanα，
因为车厢的加速度的方向向右，所以物块m受到的摩擦力的方向向右．
答：（1）悬线上的拉力大小为$\frac{Mg}{cosα}$；
（2）物体与车厢间的摩擦力的大小为：mgtanα，方向：水平向右．

点评 分析清楚题意、应用牛顿第二定律可以解题，解决本题的关键知道球、物体与车厢具有相同的加速度，通过牛顿第二定律进行求解．