Question

質(zhì)量為10³kg的車中用細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量較小的球，車在水平拉力作用下在水平公路上作直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)懸線向右偏且與豎直方向成45°角，當(dāng)撤去拉力后懸線向左偏且與豎直方向成45°角，求拉力的大小和方向．（g=10m/s²）

Answer 1

分析：先研究懸線向右偏的情況，對(duì)小球分析受力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再對(duì)小車進(jìn)行列式，得到拉力、滑動(dòng)摩擦力與加速度的關(guān)系；再研究懸線向左偏的情況，對(duì)小球分析受力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再對(duì)小車進(jìn)行列式，求出滑動(dòng)摩擦力，聯(lián)立即可求得拉力的大小和方向．

解答：解：對(duì)小球，分析受力如圖，mgtan45°=ma₁得 a₁=g
對(duì)小車  F-f=Ma₁
同理可知，當(dāng)懸線向左偏45°時(shí)，分析小球，有a₂=g
分析小車有f=Ma₂=Mg
解得F=2Mg=2×10⁴N，方向向左
答：拉力的大小為2×10⁴N，方向向左．

點(diǎn)評(píng)：本題運(yùn)用牛頓第二定律時(shí)，采用隔離法和整體法進(jìn)行分析研究，要抓住小車所受的滑動(dòng)摩擦力不變．