Question

10．如圖所示，裝有支架的質量為M（包括支架的質量）的小車放在光滑水平地面上，支架上用細線拖著質量為m的小球，當小車在光滑水平地面上向左勻加速運動時，穩定后繩子與豎直方向的夾角為θ．求小車所受牽引力的大小．

Answer 1

分析 小球與物體A相對于車均是靜止的，加速度相同．知道夾角為θ，可以根據受力分析求出小球的加速度，再對整體分析可明確整體受到的拉力的大小．

解答 解：對小球受力分析可知，小球受重力、拉力的作用而做加速度為g的勻加速直線運動，受力分析如圖所示；

則小球的加速度a=gtanθ；
對小球與小車的整體分析可知，整體水平方向的力提供整體的加速度：
F=（M+m）a=（M+m）gtanθ
答：小車所受牽引力的大小等于（M+m）gtanθ．

點評 本題考查牛頓第二定律的應用，要注意正確選擇研究對象，做好受力分析，再由牛頓第二定律進行分析求解即可．