Question

2．如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线与竖直方向夹角为θ，球和车厢相对静止，球的质量为m，重力加速度为g．
（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况．
（2）求悬线对球的拉力大小．

Answer 1

分析 （1）对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度，然后说明车厢可能的运动情况；
（2）根据几何关系求解悬线对球的拉力．

解答 解：（1）车厢的加速度与小球加速度相同，对小球进行受力分析，受到重力和绳子拉力，
根据牛顿第二定律得：mgtanθ=ma，
解得：a=gtanθ，方向水平向右，
所以车厢向右加速或者向左减速运动；
（2）悬线对球的拉力为：T=$\frac{mg}{cosθ}$．
答：（1）车厢运动的加速度大小为gtanθ；车厢向右加速或者向左减速运动；
（2）悬线对球的拉力大小为$\frac{mg}{cosθ}$．

点评 本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答．