Question

置于水平面上的小車上固定一彎折的細(xì)桿，彎折角為θ，如圖3-4-9所示，其另一端固定一質(zhì)量為m的小球.求當(dāng)車子以加速度a向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)��?xì)桿的作用力.

                  

圖3-4-9                 

Answer 1

tanα=.

解析:

以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，小球受重力mg和桿的作用力F（設(shè)F與豎直向上方向夾角為α）兩個(gè)力作用，如圖所示，將F沿水平向左（加速度）方向和豎直向上方向分解為F_x、F_y.由牛頓第二定律可知F_y-mg=0,F_x=ma.

 

    兩式聯(lián)立解得桿對(duì)球作用力的大小為F=

    方向tanα=.

    由牛頓第三定律可知，球?qū)��?xì)桿的作用力與桿對(duì)球的作用力是一對(duì)作用力和反作用力，大小相等，方向相反,故小球?qū)��?xì)桿的作用力大小F′=F=m.

    方向與豎直向下方向成角α，且有tanα=.