Question

如图所示，质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37°．已知g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：                                                                                                         

（1）汽车匀速运动时，小球对细线的拉力大小和对车后壁的压力大小．                      

（2）当汽车以a=10m/s²向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小．                                                                                                                                          

                                                                                                 

                                                                                                                                    

Answer 1

（1）匀速运动时，小球受力分析，小球受到重力、拉力、后壁的弹力，由平衡条件得：

Tsinθ=F_N，Tcosθ=mg

代入数据得：T=50N，F_N=30N．

根据牛顿第三定律可得：

小球对细线的拉力为50N和小球对车后壁的压力大小为30N．

（2）当汽车向右匀减速行驶时，设车后壁弹力为0时的加速度为a₀（临界条件），受重力和拉力两个力，由牛顿第二定律得：Tsinθ=ma₀，Tcosθ=mg．

代入数据得：．

因为a=10m/s²＞a₀，所以小球飞起来，所以小球对车后壁的压力F_N′=0．

对细线的拉力．