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.

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=mgtan37°.

由牛顿第二定律F=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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