问题
问答题
如图所示，质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37°．已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）汽车匀速运动时，小球对细线的拉力大小和对车后壁的压力大小．
（2）当汽车以a=10m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小．
答案
（1）匀速运动时，小球受力分析，小球受到重力、拉力、后壁的弹力，由平衡条件得：
Tsinθ=FN，Tcosθ=mg
代入数据得：T=50N，FN=30N．
根据牛顿第三定律可得：
小球对细线的拉力为50N和小球对车后壁的压力大小为30N．
（2）当汽车向右匀减速行驶时，设车后壁弹力为0时的加速度为a0（临界条件），受重力和拉力两个力，由牛顿第二定律得：Tsinθ=ma0，Tcosθ=mg．
代入数据得：a0=gtanθ=10×
m/s2=7.5m/s2．3 4
因为a=10m/s2＞a0，所以小球飞起来，所以小球对车后壁的压力FN′=0．
对细线的拉力T′=
=40(mg)2+(ma)2
N．2
答：（1）汽车匀速运动时，小球对细线的拉力大小为50N，对车后壁的压力为30N．
（2）当汽车以a=10m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力大小为40
N，小球对车后壁的压力大小为零．2