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如图所示,装有支架的质量为M(包括支架的质量)的小车放在光滑水平地面上,支架上用细线拖着质量为m的小球,当小车在光滑水平地面上向左匀加速运动时,稳定后绳子与竖直方向的夹

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如图所示,装有支架的质量为M(包括支架的质量)的小车放在光滑水平地面上,支架上用细线拖着质量为m的小球,当小车在光滑水平地面上向左匀加速运动时,稳定后绳子与竖直方向的夹角为θ.求小车所受牵引力的大小.
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答案和解析
对小球受力分析可知,小球受重力、拉力的作用而做加速度为g的匀加速直线运动,受力分析如图所示;
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则小球的加速度a=gtanθ;
对小球与小车的整体分析可知,整体水平方向的力提供整体的加速度:
F=(M+m)a=(M+m)gtanθ
答:小车所受牵引力的大小等于(M+m)gtanθ.
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