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试题内容

如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ=37°,小球和车厢相对静止,小球的质量为1 kg.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2.求:

(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;

(2)悬线对小球的拉力大小.

答案解析

【答案】

(1)见解析 (2)12.5 N

【解析】

解法一:合成法

(1)由于车厢沿水平方向运动,所以小球有水平方向的加速度,所受合力F沿水平方向.

选小球为研究对象,受力分析如图甲所示.

由几何关系可得Fmgtan θ

小球的加速度,方向向右

则车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动.

(2)悬线对小球的拉力大小为.

解法二:

正交分解法

以水平向右为x轴正方向建立坐标系,并将悬线对小球的拉力FT正交分解,如图乙所示.

则沿水平方向有FTsin θma

竖直方向有FTcos θmg=0

联立解得a=7.5 m/s2FT=12.5 N

且加速度方向向右,故车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动.

所属考点

牛顿第二定律的应用

牛顿第二定律的应用知识点包括牛顿第二定律的应用考点探究、应用牛顿第二定律解题的“四步走”等部分,有关牛顿第二定律的应用的详情如下:

录入时间:2021-01-26 09:24:32