问题 问答题

如图所示小车的右壁用轻细线悬挂一个质量m=4kg的小球,细线与右壁夹角θ=37°.(1)当小车以a1=5m/s2的加速度向右加速运动时,小球对细线的拉力和对右壁的压力分别为多大?

(2)当小车以a2=10m/s2的加速度向右加速运动时,两力又分别为多大?(取g=10m/s2

答案

设小球刚好对右壁没有压力时的加速度为a0,受力分析如图图-甲所示.

mgtan37°=ma0

解得:a0=gtan37°=7.5m/s2    

(1)a1=5m/s2<a0,弹力FN1方向向左,受力分析如图-乙所示.

F1sin37°-FN1=ma1      ①

F1cos37°=ma1         ②

解得:F1=50N,FN1=10N

(2)a1=10m/s2>a0,小球已经离开车壁FN2=0,

F2=

(mg)2-(ma2)2
=
2
mg=40
2
N

答:(1)当小车以a1=5m/s2的加速度向右加速运动时,小球对细线的拉力为50N,对右壁的压力为10N;

(2)当小车以a2=10m/s2的加速度向右加速运动时,小球对细线的拉力为40

2
N,对右壁的压力为0;

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