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如图所示小车的右壁用轻细线悬挂一个质量m=4kg的小球,细线与右壁夹角θ=37°.(1)当小车以a1=5m/s2的加速度向右加速运动时,小球对细线的拉力和对右壁的压力分别为多大?
(2)当小车以a2=10m/s2的加速度向右加速运动时,两力又分别为多大?(取g=10m/s2
分析:对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律求出小球刚好对右壁没有压力时的加速度为a0,比较小车的加速度跟a0的大小,分两种情况结合牛顿第二定律列式求解.
解答:解:设小球刚好对右壁没有压力时的加速度为a0,受力分析如图图-甲所示.

mgtan37°=ma0
解得:a0=gtan37°=7.5m/s2    
(1)a1=5m/s2<a0,弹力FN1方向向左,受力分析如图-乙所示.
F1sin37°-FN1=ma1      ①
F1cos37°=ma1         ②
解得:F1=50N,FN1=10N
(2)a1=10m/s2>a0,小球已经离开车壁FN2=0,
F2=
(mg)2-(ma2)2
=
2
mg=40
2
N

答:(1)当小车以a1=5m/s2的加速度向右加速运动时,小球对细线的拉力为50N,对右壁的压力为10N;
(2)当小车以a2=10m/s2的加速度向右加速运动时,小球对细线的拉力为40
2
N,对右壁的压力为0;
点评:本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,要求同学们能正确对小球进行受力分析,难度适中.
练习册系列答案
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如图所示,一个上表面绝缘、质量为mA=1kg的不带电小车A置于光滑的水平面上,其左端放置一质量为mB=0.5kg、带电量为q=1.0×10-2C的空盒B,左端开口.小车上表面与水平桌面相平,桌面上水平放置着一轻质弹簧,弹簧左端固定,质量为mC=0.5kg的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触,此时弹簧处于原长,现用水平向左的推力将C缓慢推至M点(弹簧仍在弹性限度内)时,推力做的功为WF=6J,撤去推力后,C沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰,碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起.在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场,电场强度大小为E=1×102N/m,电场作用一段时间后突然消失,小车正好停止,货物刚好到达小车的最右端.已知物块C与桌面间动摩擦因数μ1=0.4,空盒B与小车间的动摩擦因数μ2=0.1,OM间距s1=5cm,O点离桌子边沿N点距离s2=90cm,物块、空盒体积大小不计,g取10m/s2.求:

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