跪求此物理题的答案及详解

Question

公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握扶杆始终相对于汽车静止地站在车箱底板上．学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ．若某时刻观察到细线向右偏离竖直方向θ角，则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向

Answer 1

公共汽车对学生有两个力，一个是汽车对其的支持力等于其自身重力mg, 方向竖直向上。另外一个是静摩擦力大小为tgθ*mg，方向与加速度方向一样。

首先，因为学生与汽车与小球没有相对运动，也就是说学生与汽车和小球都有相同的加速度。对于小球来讲它只受到两个力，一个地球对其的重力和一个绳子对它的拉力，两力的合力必定是水平方向的（因为与汽车具有相同的加速度）。由此算的其加速度a=tgθ*mg/m=tgθ*g.

将学生作为受力分析对象，竖直方向受力平衡，水平方向只受到一个静摩擦力f=ma=tgθ*mg。

举一反三一下，此题也可以问，θ角度小于多少时，学生不至于跌倒？ 答案是arctg(u*g) 自己做做看。 其实类似典型的受力分析题以后会碰到很多的，比如说同样地情况发生在汽车行驶在斜坡上。怎么选取受力分析对象是关键。