如图所示在汽车中悬挂一个小球，已知小球的质量为20g．（1）当汽车的加速度为5m/s2时，求悬线对小球的拉力？（2）如果某段时间内悬线与竖直方向成30°角，则此时汽车的加速度为多少？

Question

如图所示在汽车中悬挂一个小球，已知小球的质量为20g．
（1）当汽车的加速度为5m/s²时，求悬线对小球的拉力？
（2）如果某段时间内悬线与竖直方向成30°角，则此时汽车的加速度为多少？（g取10m/s²）

Answer 1

小球的随着汽车以加速度a=5.0m/s²做匀加速直线运动时，小球的合力为：
F_合=ma=0.02×5.0=0.1N
小球受绳子的拉力T和小球的重力mg，如图，
绳子的拉力为：T=√((mg)2+F2合)=0.1√(5)≈0.223N
角度的正切值为：tanθ=(F合)/(mg)=(ma)/(mg)=0.5
得：θ=arctan0.5=26.6°
（2）、当悬线与竖直方向成30°角时，汽车的加速度  tanθ=(ma)/(mg)  得a=gtan30°=5.77m/s²
答：（1）、悬线拉力T的大小为2.6N，悬线偏离竖直方向的角度为26.6°．（2）此时汽车的加速度为5.77m/s²