问题 计算题

(10分)如图所示,质量为4kg的小球用轻质细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上。细绳的延长线通过小球的球心O,且与竖直方向的夹角为θ=37º。g取10 m/s2,已知sin37º=0.6,cos37º=0.8,求:

(1)汽车匀速运动时,细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力;

(2)若要始终保持θ=37º,则汽车刹车时的加速度最大不能超过多少。

答案

(1)细线的拉力为50N;车壁对小球的压力为30N;(2)7.5m/s2

题目分析:(1)对小球受力分析如图,将细线拉力T分解有:

 (1分), 

 (1分)

由二力平衡可得:(1分)    

(1分)

解得:细线拉力T=50N        (1分)

车壁对小球的压力N=mgtanθ=30N (1分)

(2)设汽车刹车时的最大加速度为a,此时车壁对小球弹力N=0, (1分)

由牛顿第二定律有     即          (2分)

解得:a=gtanθ=7.5m/s2                                   (1分)

即汽车刹车时的速度最大不能超过7.5m/s2

单项选择题
单项选择题