解题思路:(1)小车和小球的加速度相等,对小球受力分析,求出合力,再根据牛顿第二定律求出小球的加速度,从而得出小车的加速度.
(2)木块的加速度与小车的加速度相等,根据牛顿第二定律求出木块的合力,即摩擦力的大小.
(3)先根据牛顿第二定律求出木块此时的加速度,再对小球进行受力分析即可求解.
(1)小球的加速度与小车的加速度相等,小球受力如图所示,设加速度为a
ma=mgtan30°
a=gtan30°=
3
3g
(2)木块受到的摩擦力:
F=Ma=
3Mg
3
(3)当小车相对车底板即将滑动时,木块受到的摩擦力f=μMg,此时木块的加速度a′=[f/M=μg=0.75×10=7.5m/s2,
此时小球得加速度也为a′,设此时悬线与竖直方向的夹角为θ,则
ma′=mgtanθ
解得:θ=37°,
悬线的拉力T=
mg
cos37°=1.25mg
答:(1)小车运动的加速度为
3
3g.
(2)木块受到的摩擦力为
3Mg
3].
(3)此时小球对悬线的拉力为1.25mg.
点评:
本题考点: 牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算.
考点点评: 解决本题的关键知道小车、小球、木块具有相同的加速度,关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解.