题目内容
如图4-3-9所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1 kg.(g取10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8)(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.
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图4-3-9
思路解析:(1)球和车厢相对静止,它们的运动情况相同,由于对球的受力情况知道得较多,故应以球为研究对象.球受两个力作用:重力mg和线的拉力F,由于球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动,故其加速度沿水平方向,合外力沿水平方向.作出平行四边形,如图所示.球所受的合外力为F合=mgtan37°.
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由牛顿第二定律F合=ma可求得球的加速度为a=
=gtan37°=7.5 m/s2
加速度方向水平向右.
车厢可能水平向右做匀加速直线运动,也可能水平向左做匀减速直线运动.
(2)由图可得,线对球的拉力大小为F=
N=12.5 N
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