Question

11．如圖所示，一輛小車處于水平粗糙地面上，在水平拉力F作用下沿直線行駛，在車廂上用輕質細線懸掛的擺球相對小車靜止，懸線與豎直方向夾角θ=45⁰若小車質量M=20kg，擺球質量m=1kg，水平拉力F=252N．（g=10m/s²）問：
（1）小車的加速度多大，方向怎樣？
（2）地面和小車間動摩擦因數是多大？

Answer 1

分析 （1）球相對車廂處于靜止狀態，球與車廂的加速度相同，以球為研究對象，根據牛頓第二定律研究加速度大小和方向．
（2）對整體受力分析，根據牛頓第二定律求得摩擦因數

解答 解：（1）球相對車廂處于靜止狀態，球與車廂的加速度相同，根據懸繩偏轉方向可知拉力與重力的合力應水平向左，則車廂加速度一定是水平向左．
由牛頓第二定律得：mgtanθ=ma，
解得：a=gtanθ=10m/s²
（2）對整體受力分析，根據牛頓第二定律可知F-μ（M+m）g=（M+m）a
解得μ=0.2
答：（1）小車的加速度為10m/s²，方向向左
（2）地面和小車間動摩擦因數是0.2

點評 解決本題的關鍵知道小球和小車具有相同的加速度，運用牛頓第二定律進行求解，利用好整體法與隔離法即可解決．