Question

小车上固定有一个竖直方向的细杆，杆上套有质量为M的小环，环通过细绳与质量为m的小球连接，当车向右匀加速运动时，环和球与车厢对静止，绳与杆之间的夹角为α，如图3-10所示.求杆对环作用力的大小和方向.

图3-10

   

Answer 1

解析：以小球为研究对象：F_合=mgtanα=ma

a=gtanα

以小环、小球整体为研究对象，设F_x表示水平方向受力，F_y表示竖直方向受力，则

F_x=(M+m)gtanαF_y=(M+m)g

所以杆对环作用力的大小为

F==(M+m)g

tanβ==cotα  β=-α

答案：F与水平方向的夹角β=-α

（M+m）g