Question

【题目】如图所示，质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶汽车的车厢前壁上，绳与竖直方向夹角为37°.已知g=10m/s2， sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)当汽车匀速运动时，细线对小球的拉力和车厢壁对小球的压力；

(2)当汽车以a=5m/s2向左匀加速行驶且小球与汽车保持相对静止时，细线对小球的拉力和小球对车厢壁的压力。

Answer 1

【答案】（1）T=50N; N=30N （2）T=50N； =10N

【解析】

(1)汽车匀速直线运动时,小球受重力、拉力和后壁的弹力平衡,根据共点力平衡求出拉力和墙壁的弹力大小,从而根据牛顿第三定律求出小球对细线的拉力大小和对车后壁的压力大小.
(2)根据牛顿第二定律求出后壁对球弹力恰好为零时的加速度,判断小球是否飞起来,从而根据牛顿第二定律求出细线对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小.

(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:

解得：T=50N; N=30N

(2)当后壁弹力为零时根据牛顿第二定律可知临界加速度为：

当汽车以a=5m/s2<7.5 m/s2向左匀加速行驶且小球与汽车保持相对静止时，

由牛顿第二定律得:

代入数据解得：T=50N； =10N

故本题答案是：（1）T=50N; N=30N （2）T=50N； =10N