Question

如圖4-6-12所示，小車車廂的內壁掛著一個光滑的小球，球的質量為20kg，懸繩與廂壁成30°夾角（取g=10m/s²）.?

 圖4-6-12

       (1)當小車以4m/s²的加速度沿水平方向向左運動時，繩子對小球的拉力T與小球對廂壁的壓力N各等于多少？?

       (2)要使小球對廂壁的壓力為零，小車的加速度至少要多大？

Answer 1

解析：小球受力情況為：重力mg，繩的拉力T，廂壁對小球的水平向右的支持力N.

       （1）當小車以4m/s²的加速度沿水平方向向左運動時，由牛頓第二定律，有?

       水平方向上　Tsinθ-N=ma                        ①?

       豎直方向上　Tcosθ-mg=0                        ②?

       解得T=，?

       N=mgtanθ-ma=-80N.?

       要使N=0,則由①②式可知,加速度至少為a==gtanθ=m/s²,若加速度大于gtanθ，小球會離開廂壁“飄”起來.?

答案：（1）T=N?，N=-80N??

（2）m/s²