Question

7．置于水平面上的小車上，有一彎折成角度θ的細桿，如圖所示其另一端固定了一個質量為m的小球．當小車以加速度a向左加速前進時，小球對細桿的作力多大？方向如何？

Answer 1

分析 小球與小車具有相同的加速度，受重力和桿子的作用力，根據(jù)合力的方向確定桿子作用的力的方向．

解答 解：以小球為研究對象，對小球受力分析，如圖所示

設F與豎直方向的夾角為α，
豎直方向：Fcosα=mg   ①
水平方向：Fsinα=ma    ②
聯(lián)立①②得：$F=m\sqrt{{g}_{\;}^{2}+{a}_{\;}^{2}}$
$tanα=\frac{a}{g}$
答：小球對細桿的作力為$m\sqrt{{g}_{\;}^{2}+{a}_{\;}^{2}}$，方向與豎直方向夾角的正切值為$\frac{a}{g}$

點評 解決本題的關鍵知道小球與小車具有相同的加速度，桿子對球的彈力不一定沿桿，隨著加速度的變化而變化．