问题 问答题

如图,小车在水平面上以5m/s的速度向右做匀速直线运动,车厢内用OA、OB两细绳系住一个质量为2kg的物体,OA与竖直方向夹角为θ=37°,OB是水平的.后来小车改做匀减速运动,并经1.25m的位移停下来,求:

(1)车在匀速运动的过程中,两绳的拉力TA、TB各是多少?(sin37°=0.6)

(2)车在匀减速运动的过程中,两绳的拉力TA、TB各是多少?(g取10m/s2.)

答案

(1)以小球为研究对象,小车匀速运动时其受力如图,根据平衡条件得

      TAcosθ=mg①

      TB=TAsinθ②

由①得,TA=

mg
cosθ
=
20×10
0.8
N=25N

代入②得,TB=15N

(2)已知v0=5m/s,x=1.25m,v=0,由v2-

v20
=-2ax得

 小车的加速度大小为a=

v20
2x
=
52
2×1.25
m/s2=10m/s2

当绳子恰好没有拉力时,设此时加速度为a0,根据牛顿第二定律得,

gtanθ=ma0,解得,a0=gtanθ=7.5m/s2<a

所以绳子OB已没有拉力,由图2得

   TA=

(mg)2+(ma)2

代入解得TA=28.2N

答:

(1)车在匀速运动的过程中,TA=25N,TB=15N.

(2)车在匀减速运动的过程中,TB=0,TA=28.2N.

单项选择题
判断题