Question

【題目】如圖所示，質量為4kg的小球用細繩拴著吊在行駛汽車的車廂前壁上，繩與豎直方向夾角為37°.已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)當汽車勻速運動時，細線對小球的拉力和車廂壁對小球的壓力；

(2)當汽車以a=10m/s2向左勻加速行駛且小球與汽車保持相對靜止時，細線對小球的拉力和小球對車廂壁的壓力.

Answer 1

【答案】（1）T＝50 N，F(xiàn)N＝30 N；（2） ；

【解析】(1)勻速運動時，小球受力分析如圖所示：

由平衡條件得：Tsinθ＝FN

Tcosθ＝mg

代入數(shù)據(jù)得：T＝50 N，F(xiàn)N＝30 N

(2)當汽車向左以加速度a0勻加速行駛時車后壁彈力為0，受力如圖

由牛頓第二定律得： Tsin θ＝ma0

代入數(shù)據(jù)得：a0＝gtanθ＝7.5m/s2

因為a＝10 m/s2>a0，所以小球飛起來，

小球對車后壁的壓力FN＝0

設此時繩與豎直方向的夾角為α(如圖)，

由牛頓第二定律得： ．

綜上所述本題答案是：（1）T＝50 N，F(xiàn)N＝30 N；（2） ；