如图所示,某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球,发现某段时间细线偏过一定角度并相对车厢保持静止,通过测定,悬线与竖直方向的夹角为 θ 。
( 1 )求列车的加速度大小。
( 2 )列车可能在做什么运动 ?
( 1 ) g tan θ ;( 2 )列车可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动。
【详解】( 1 )选择小球为研究对象。设小球的质量为 m ,小球在竖直平面内受到重力 mg 、绳的拉力 F T ,在这两个力的作用下,小球产生水平方向的加速度 a 。这表明, F T 与 mg 的合力方向水平向右,且
根据牛顿第二定律,小球具有的加速度为
方向水平向右。列车和小球保持相对静止,两者的加速度相同。列车的加速度大小为
( 2 )列车的加速度保持不变,水平向右。列车可能向右做匀加速运动,也可能向左做匀减速运动。
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质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a',则
A.a'=a B.a'<2a C.a'>2a D.a'=2a