解题思路:(1)车厢静止时,小球受到重力、绳a和绳b的拉力.由平衡条件求解拉力.
(2)当车厢以一定的加速运动时,由题a绳的拉力和小球的重力的合力产生加速度,方向水平向右,根据牛顿第二定律求出加速度大小和方向.
(1)车厢静止时,小球受力如左图由平衡条件得:
Fbsinα-Fa=0
Fbcosα-mg=0
解得:Fb=mgtanα Fa=[mg/cosα]
(2)小球受力如右图,小球加速度是水平的,则小球所受合力必定水平向右.
F=mgtanα
由牛顿第二定律得:
a=[F/m]=gtanα 方向水平向右
由于a绳与竖直方向的夹角不变,小车加速度与小球相同.
答:(1)车厢静止时,细绳a和b所受到的拉力分别为mgtanα和[mg/cosα].
(2)当车厢以一定的加速运动时,a绳与竖直方向的夹角不变,而b绳受到的拉力变为零,此时车厢的加速度的大小为gtanα 方向水平向右.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.
考点点评: 本题应用牛顿定律处理平衡问题和非平衡问题,关键是受力分析,作出力图.