Question

如图所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A，A与地面间的摩擦不计，当卡车以a₁=0.5g 的加速度加速运动时，绳的拉力为

5

6

mg，则：
（1）A对地面的压力为多大？
（2）当卡车的加速度a₂=g时，绳的拉力为多大？

Answer 1

分析：（1）卡车和A的加速度一致，由图知绳的拉力的分力使A产生了加速度，根据牛顿第二定律求出夹角的正弦和余弦值，设地面对A的支持力为F_N，根据竖直方向受力平衡即可求解；
（2）先求出地面对A弹力为零时物体的加速度，再跟g进行比较，确定物体的状态，再由三角形知识即可求解．

解答：解：（1）卡车和A的加速度一致，由图知绳的拉力的分力使A产生了加速度，故有：

5

6

mgcosθ=

1

2

mg                                         
解得：cosθ=

3

5

，sinθ=

4

5

                                      
设地面对A的支持力为F_N，则有：
FN=mg-

5

6

mgsinθ=

1

3

mg                                          
由牛顿第三定律得：A对地面的压力为

F

′ N

=FN=

1

3

mg．
（2）设地面对A弹力为零时，物体的临界加速度为a₀，则a0=gcotθ=

3

4

g
故当a₂=g＞a₀时，物体已飘起，此时物体所受合力为mg，则由三角形知识可知，拉力F2=

(mg)2+(mg)2

=

2

mg                               
答：（1）A对地面的压力为

1

3

mg    （2）绳的拉力为

2

mg

点评：本题主要考查了牛顿第二定律的应用，关键是能正确对物体进行受力分析，并结合几何知识求解，难度适中．