Question

12．如圖所示．對用細繩懸掛與靜止車廂內的小球（質量為m）施加一個水平向右的力F，使細繩偏離豎直方向37°處小球靜止，重力加速度大小為g．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75）求：
（1）F的大小；
（2）撤去F，使車向左做勻加速直線運動，要使懸掛的小球對車廂靜止時細繩仍偏離豎直方向37°．則車的加速度是多大？

Answer 1

分析 （1）對小球進行受力分析，由共點力平衡即可求出拉力；
（2）對小球受力分析，根據牛頓第二定律即可求得整體的加速度．

解答 解：（1）對小球進行受力分析如圖，由共點力平衡可得：
$\frac{F}{mg}=tan37°$
所以水平拉力：F=mgtan37°=0.75mg

（2）當小球隨車一起做加速運動時，受力如圖，根據牛頓第二定律可得：
mgtan37°=ma
所以：a=gtan37°=0.75g
答：（1）F的大小是0.75mg；
（2）撤去F，使車向左做勻加速直線運動，要使懸掛的小球對車廂靜止時細繩仍偏離豎直方向37°．則車的加速度是0.75g．

點評 本題主要考查了牛頓第二定律及力的合成與分解原則，要注意正確小球的受力情況，根據牛頓第二定律可求得整體的加速度．