如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,小球和车厢相对静止,球的质量为1kg.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况.(2)求悬线对球的拉力.
问题描述:
如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,小球和车厢相对静止,球的质量为1kg.(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况.
(2)求悬线对球的拉力.
答
(1)车厢的加速度与小球加速度相同,对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律得:
a=
=gtan37°=7.5m/s2F合 m
所以车厢的加速度大小为7.5m/s2,方向水平向右,所以车厢可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动.
(2)由图可知:
F=
=12.5Nmg cos37°
答:(1)车厢运动的加速度大小为7.5m/s2,方向水平向右,车厢可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动.
(2)悬线对球的拉力为12.5N.
答案解析:(1)对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度,而车厢相对于小球静止,加速度相等,进而判断车厢的运动情况;
(2)根据力的合成与分解求出绳子的拉力.
考试点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
知识点:本题主要考查了牛顿第二定律及力的合成与分解原则,要求同学们能正确对小球进行受力分析,难度适中.