如图所示，质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为。已知g=10m/s2，，求：(1)汽车匀速运动时，细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力

Question

如图所示，质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为 。已知g = 10m/s ² ， ，求：

(1)汽车匀速运动时，细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力。

(2)当汽车以a=2m/s ² 向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力。

(3)当汽车以a=10m/s ² 向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力。

Answer 1

(1)    (2)    (3)

解析:

（1）匀速运动时，小球受力分析如图所示（图），由平衡条件得：

     

   

代入数据得： ，

(2) 当汽车以 a =2 m / s ² 向右匀减速行驶时，小球受力分析如图（图），由牛顿第二定律得：  

代入数据得： ，

（3）当汽车向右匀减速行驶时，设车后壁弹力为0时(临界条件)的加速度为 a ₀ ，受力分析如图所所示，由牛顿第二定律得：

代入数据得：

因为 ，所以小球飞起来， 。设此时绳与竖直方向的夹角为 ，由牛顿第二定律得：