Question

如圖所示，在水平方向上加速前進的車廂中，掛著小球的懸線與豎直方向成37°角，放在車廂里的水平桌面上的物體A相對桌面靜止不動，若A的質量為1.0kg，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）車廂的加速度大小和方向；
（2）物體A受到的摩擦力的大小和方向．

Answer 1

分析：對小球受力分析，得出小球的合力，抓住車廂的加速度與小球的加速度相同，根據牛頓第二定律求出車廂的加速度大小和方向．物體A與小球的加速度相同，根據牛頓第二定律求出物體A的摩擦力的大小和方向．

解答：解：（1）對小球受力分析，則
F_合=mgtan37°
根據牛頓第二定律得，F_合=ma
解得a=gtan37°=7.5m/s²．方向水平向右．
（2）對A研究，根據牛頓第二定律得，f=Ma=1×7.5N=7.5N，方向水平向右．
答：（1）車廂的加速度大小為7.5m/s²．方向水平向右．
（2）物體A受到的摩擦力的大小為7.5N，方向水平向右．

點評：解決本題的關鍵知道小球和物體A以及車廂具有相同的加速度，結合牛頓第二定律進行求解．