如图6所示,小车沿水平面以加速度a向右做匀加速直线运动,车上固定的硬杆,其和水平面的夹角为θ,杠的顶端固着一个质量为m的小球.则杠对小球的弹力多大?方向如何?

Question

如图6所示,小车沿水平面以加速度a向右做匀加速直线运动,车上固定的硬杆,其和水平面的夹角为θ,杠的顶端固着一个质量为m的小球.则杠对小球的弹力多大?方向如何?

Answer 1

小球受两个力：
重力G=mg,竖直向下；
杆对小球的弹力N,斜向右上方,假设其与水平方向夹角为β
因为小车向右加速运动,所以合力方向水平向右合力大小为ma
根据合力平行四边形：
杆对小球的弹力N = √{(mg)^2+(ma)^2} = m√(g^2+a^2)
tanα = mg/(ma)=g/a,即合力方向与水平方向夹角为arc tan(g/a),向右上方.