Question

如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，
（1）求小车静止时，杆对小球的作用力
（2）小车向左以加速度a加速运动时，杆对小球的作用力．

Answer 1

（1）对小球受力分析，受重力和杆的弹力；
由于小球保持静止状态，合力为零，故弹力向上，大小等于mg；


（2）对小球受力分析，受重力和杆的弹力F，如图；
小球向左做加速运动，根据牛顿第二定律，有：
F₁=ma
F₂-mg=0
故：F=

F 21 + F 22 =

(ma)2+(mg)2

，
方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为：θ=arctan

F2

F1

=arctan

g

a

；
答：（1）求小车静止时，杆对小球的作用力为mg，方向竖直向上；
（2）小车向左以加速度a加速运动时，杆对小球的作用力为

(ma)2+(mg)2

，方向与竖直方向的夹角为arctan

g

a

．