题目内容

13.如图所示,小车车厢的内壁挂着一个光滑的小球,球的质量为20kg,悬绳与车厢壁的夹角为37°.(g取10m/s2
(1)当小车以4m/s2的加速度沿水平方向向左运动时,绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力F各等于多少?
(2)要使小球对厢壁的压力为零,小车的加速度至少要多大?

分析 (1)对小球受力分析,抓住竖直方向上合力为零,水平方向上有向右的合力,结合牛顿第二定律求解.
(2)要使小球对厢壁的压力为零,小球受重力和拉力,结合牛顿第二定律和合成法求出小车的最小加速度.

解答 解:(1)对小球受力分析:
竖直方向:Tcos37°=mg      ①
水平方向:Tsin37°-N=ma    ②
由①②联立解得:T=250N,N=70N;                
(2)当N=0时;由②式得:mgtan37°=ma′
解得:a′=7.5m/s2           
答:(1)绳子对小球的拉力T为250N,小球对厢壁的压力N为70N.
(2)要使小球对厢壁的压力为零,小车的加速度至少为7.5m/s2

点评 本题考查了牛顿第二定律的应用,解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,解题时注意临界条件的应用.

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