Question

如图所示，在动力小车上固定一直角硬杆ABC，分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来．轻弹簧的劲度系数为k，小球P的质量为m，当小车沿水平地面以加速度a向右运动而达到稳定状态时，轻弹簧保持竖直，而细线与杆的竖直部分的夹角为，试求弹簧的形变量的大小(重力加速度为g)．

Answer 1

答案：
解析：

根据牛顿第二定律：Tsin＝ma　　　　　　(2分) 　　竖直方向平衡：Tcos＋F＝mg　　　　　　(2分) 　　弹簧弹力：F＝kx　　　　　　　　　　　　(2分) 　　解得：x＝m(g－acot)/k　　　　　　　　　(2分) 　　讨论： 　　①若a＜gcot　则弹簧伸长x＝m(g－acot)/k 　　②若a＝gcot　则弹簧伸长x＝0 　　③若a＞gcot　则弹簧压缩x＝m(acot－g)/k．　　　　(2分)