问题 问答题

如图所示,质量为m的摆球A悬挂在车架上.求在上述各种情况下,摆线与竖直方向的夹角α 和线中的张力T:

(1)小车沿水平方向作匀速运动

(2)小车沿水平方向作加速度为a的运动.

答案

(1)小车沿水平方向作匀速运动,小球处于平衡状态,合力为零;

小球受重力和拉力,二力平衡;

故α=0,T=mg

(2)小球受重力和拉力,合力为ma,与加速度同方向,如图所示

根据牛顿第二定律,有:

水平方向:Tsinα=ma

竖直方向:Tcosα=mg

解得:T=m

a2+g2

a=gtanα

tanα=

a
g
,∴α=arctan
a
g

答:(1)小车沿水平方向作匀速运动时,拉力等于mg,α=0;

(2)小车沿水平方向作加速度为a的运动时,拉力为T=m

a2+g2
α=arctan
a
g

单项选择题
单项选择题