Question

9．如圖所示，車廂向右做勻加速直線運動，加速度為7.5m/s²，車廂地板用細繩栓一質量為m、浮力F=2mg的氫氣球，求氣球相對車廂靜止時細繩拉力的大小及方向．

Answer 1

分析 分析氣球的受力情況，作出受力圖，根據牛頓第二定律列式，即可求解．

解答 解：對氣球分析受力情況，作出受力圖如圖，由牛頓第二定律得
豎直方向上有：F=mg+Tcosα
水平方向有：Tsinα=ma
則得 tanα=$\frac{a}{g}$=$\frac{7.5}{10}$=$\frac{3}{4}$，α=37°
T=$\frac{mg}{cosα}$=$\frac{mg}{cos37°}$=$\frac{5}{4}$mg
答：氣球相對車廂靜止時細繩拉力的大小為$\frac{5}{4}$mg，拉力與豎直方向的夾角為37°．

點評 對于動力學問題，正確分析物體的受力情況，畫出受力圖是解題的基礎，并要靈活運用正交分解法列方程．