Question

如图所示，质量为m的摆球A悬挂在车架上．求在上述各种情况下，摆线与竖直方向的夹角α 和线中的张力T：（

如图所示，质量为m的摆球A悬挂在车架上．求在上述各种情况下，摆线与竖直方向的夹角α 和线中的张力T：（1）小车沿水平方向作匀速运动（2）小车沿水平方向作加速度为a的运动．

Answer 1

（1）小车沿水平方向作匀速运动，小球处于平衡状态，合力为零； 小球受重力和拉力，二力平衡； 故α=0，T=mg （2）小球受重力和拉力，合力为ma，与加速度同方向，如图所示 根据牛顿第二定律，有： 水平方向：Tsinα=ma 竖直方向：Tcosα=mg 解得： T=m a 2 + g 2 a=gtanα 故 tanα= a g ，∴ α=arctan a g 答：（1）小车沿水平方向作匀速运动时，拉力等于mg，α=0； （2）小车沿水平方向作加速度为a的运动时，拉力为 T=m a 2 + g 2 ， α=arctan a g ．