如图所示,动力小车上有一竖杆,杆顶端用细绳拴一质量为m的小球.当小车沿倾角为30°的斜面匀加速向上运动时,绳与杆的夹角为60°,求小车的加速度和绳上拉力的大小.

问题描述:

如图所示,动力小车上有一竖杆,杆顶端用细绳拴一质量为m的小球.当小车沿倾角为30°的斜面匀加速向上运动时,绳与杆的夹角为60°,求小车的加速度和绳上拉力的大小.

小球的受力以及力的合成如图所示.
由几何关系得,∠1=∠2=30°,所以F=mg
由F=ma得,a=g.
从图中可得绳子的拉力大小F1=2mgcos30°=

3
mg.
答:小车的加速度为g,绳子的拉力为
3
mg.