Question

19．测量汽车加速度的一种办法是看吊挂在汽车内一个摆的偏斜角度，有的司机在他正前方的后视镜前悬吊一个小工艺品．它就可以当作摆来估计汽车的加速度．现在，小汽车正在平直公路上匀加速行驶，质量为0.20kg的小工艺品偏离竖直位置正好是15°，求：
（1）小汽车的加速度
（2）小工艺品所受的合外力．

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律求出工艺品的加速度，小汽车的加速度与工艺品加速度相同．
（2）对工艺品进行受力分析，合力提供加速度，所以合力在水平方向，根据力的合成原则即可求解．

解答 解：对工艺品进行受力分析，合力提供水平方向的加速度，则有：
   F_合=mgtanθ=0.2×10×tan15°N=2tan15°=（$\sqrt{3}$-1）N=0.732N
根据牛顿第二定律得：
工艺品的加速度 a=$\frac{{F}_{合}}{m}$=gtan15°=5 （$\sqrt{3}$-1）=3.66（m/s²）
答：
（1）小汽车的加速度是3.66m/s²．
（2）小工艺品所受的合外力是0.732N．

点评 本题关键是明确工艺品的运动情况和受力情况，然后根据牛顿第二定律列方程求解，基础题．