Question

小車(chē)上固定有一個(gè)豎直方向的細(xì)桿，桿上套有質(zhì)量為M的小環(huán)，環(huán)通過(guò)細(xì)繩與質(zhì)量為m的小球連接，當(dāng)車(chē)向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)和球與車(chē)廂對(duì)靜止，繩與桿之間的夾角為α，如圖3-10所示.求桿對(duì)環(huán)作用力的大小和方向.

圖3-10

   

Answer 1

解析：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象：F_合=mgtanα=ma

a=gtanα

以小環(huán)、小球整體為研究對(duì)象，設(shè)F_x表示水平方向受力，F(xiàn)_y表示豎直方向受力，則

F_x=(M+m)gtanαF_y=(M+m)g

所以桿對(duì)環(huán)作用力的大小為

F==(M+m)g

tanβ==cotα  β=-α

答案：F與水平方向的夾角β=-α

（M+m）g