在水平公路上行驶的一辆汽车车厢里,从车顶用细线悬挂一小球,当汽车以加速度a=5.0m/s2做匀加速直线运动时,悬线与竖直方向成某一固定角度.若小球质量为0.5kg,则悬线拉力T的大小为多

问题描述:

在水平公路上行驶的一辆汽车车厢里,从车顶用细线悬挂一小球,当汽车以加速度a=5.0m/s2做匀加速直线运动时,悬线与竖直方向成某一固定角度.若小球质量为0.5kg,则悬线拉力T的大小为多少?悬线偏离竖直方向的角度为多大?(g=10m/s2)(保留一位小数)

小球的随着汽车以加速度a=5.0m/s2做匀加速直线运动时,小球的合力为:
F=ma=0.5×5.0=2.5N
小球受绳子的拉力T和小球的重力mg,如图,
绳子的拉力为:T=

(mg)2+
F 2合
=
(0.5×10)2+2.52
=5.6N
角度的正切值为:tanθ=
F
mg
=
2.5
0.5×10
=0.5
得:θ=arctan0.5=26.6°
答:悬线拉力T的大小为2.6N,悬线偏离竖直方向的角度为26.6°.