Question

在車箱的頂板上用細線掛著一個小球（圖3-2），在下列情況下可對車廂的運動情況得出怎樣的判斷：

（1）細線豎直懸掛：______．
（2）細線向圖中左方偏斜：______．
（3）細線向圖中右方偏斜：______．

Answer 1

分析　 作用在小球上只能有兩個力：地球對它的重力mg、細線對它的拉力（彈力）T．根據這兩個力是否處于力平衡狀態，可判知小球所處的狀態，從而可得出車廂的運動情況．解答　 （1）小球所受的重力mg與彈力T在一直線上，如圖3-3（a）所示，且上、下方向不可能運動，所以小球處于力平衡狀態，車廂靜止或沿水平軌道（向左或向右）作勻速直線運動．（2）細線左偏時，小球所受重力mg與彈力T不在一直線上[圖3-3（b）]，小球不可能處于力平衡狀態．小球一定向著所受合力方向（水平向右方向）產生加速度．所以，車廂水平向右作加速運動或水平向左作減速運動．（3）與情況（2）同理，車廂水平向左作加速運動或水平向右作減速運動[圖3-3（c）]．說明　 力是使物體產生加速度的原因，不是產生速度的原因，因此，力的方向應與物體的加速度同向，不一定與物體的速度同向．如圖3-3（b）中，火車的加速度必向右，但火車可能向左運動；圖3-3（c）中，火車的加速度必向左，但火車可能向右運動．