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简答题 如图所示，质量为m的摆悬于架上，架固定于小车上，在下述各种情况中，求摆线的方向（即摆线与竖直线的夹角θ）及线中的张力T。 （1）小车沿水平线作匀速运动；  （2）小车以加速度a1沿水平方向运动；  （3）小车自由地从倾斜平面上滑下，斜面与水平面成θ角；  （4）用与斜面平行的加速度b1把小车沿斜面往上推（设b1=b）；  （5）以同样大小的加速度b2（b2=b），将小车从斜面上推下来。
  • （1）小车沿水平方向做匀速直线运动时，摆在水平方向没有受到力的作用，摆线偏角为零，线中张力为T= mg。
    （2）小车在水平方向做加速运动时，重力和拉力的合力就是合外力。由于tanθ=ma/mg，所以θ=arctan（a/g）；绳子张力等于摆所受的拉力
    （3）小车沿斜面自由滑下时，摆仍然受到重力和拉力，合力沿斜面向下，所以θ=θ；T=mgcosθ。
    （4）根据题意作力的矢量图，将竖直虚线延长，与水平辅助线相交，可得一直角三角形，θ角的对边是mbcosθ，邻边是mg+mbsinθ，由此可得：
    （5）与上一问相比，加速度的方向反向，只要将上一结果中的b改为-b就行了。

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