Question

如图所示,质量为m的小球用细线悬挂在小车上,小车的质量为M,当水平外力拉小车沿光

如图所示，质量为m的小球用细线悬挂在小车上，小车的质量为M，当水平外力拉小车沿光滑水平面水平向右做匀加速运动时，悬线与竖直方向成30°角，此时：
（1）小车的加速度是多大？
（2）悬线中的张力大小？

Answer 1

解：（1）:建立直角坐标系：绳子对小球的拉力为f1；小球的重力为：mg，根据受力分析可知：绳子的拉力沿竖直方向的分量 f1cos30=mg，（1）沿着水平方向的分量为：f1sin30=ma,(2 )其中a
为小球的加速度。解方程（1），（2）得：a=gtan30 ..由于小车与小球的运动状态相同，故小车的加速度也为: gtan30.
(2),由（1）可知，f1=mg/cos30.

Answer 2

首先，应注意到，小车和物体是连在一起的，那么小车和物体在水平方向具有相同的加速度。
对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的G和沿绳的拉力F。这时，把F分解为竖直向上F(y)和水平向右F(x)。F(x)=mg/tan(60)，F(y)=mg=F*sin(60)。
a=F(x)/m=根号3*g/3，张力F=2*根号3mg/3。