问题 问答题

车厢中用细绳将质量m的球挂在车厢的光滑侧壁上,细绳与竖直侧壁成α角(已知tanα=0.5),如图所示,车厢在平直轨道上向左行驶.当车厢以g/4的加速度向左加速行驶时,车厢侧壁受到的压力设为F(F是未知量).求:

(1)当车厢侧壁受到的压力等于4F,说明车向左运动的情况是怎样的?

(2)当车厢以

3g
4
加速度向左加速行驶时,细绳的拉力多大?

答案

(1)因为

mg
4
=mgtanα-F             

所以F=

mg
4
                    

当力变为4F时

加速度a=gtanα-g=-

g
2
        

即车做向左的匀减速运动,加速度大小为

g
2
   

(2)车厢支持力为0时的临界加速度a0=gtanα=

g
2
3g
4
,所以小球已经离开车壁.

绳上拉力T=m

a2+g2
=
5mg
4
   

答:(1)当车厢侧壁受到的压力等于4F,车做向左的匀减速运动,加速度大小为

g
2

(2)当车厢以

3g
4
加速度向左加速行驶时,细绳的拉力为
5mg
4

单项选择题
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