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解析 法一 合成法 (1)由于车厢沿水平方向运动,所以小球有水平方向的加速度,所受合力F沿水平方向,选小球为研究对象,受力分析如图所示。 由几何关系可得F=mgtan θ * 则车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动。 (2)悬线对球的拉力大小为 法二 正交分解法 以水平向右为x轴正方向建立坐标系,并将悬线对小球的拉力FT正交分解,如图所示。 * 则沿水平方向有FTsin θ=ma 竖直方向有FTcos θ-mg=0 联立解得a=7.5 m/s2,FT=12.5 N 且加速度方向向右,故车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动。 答案 (1)7.5 m/s2 方向向右 车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动 (2)12.5 N * 【例5】质量为m的木块,以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动,斜面静止不动,木块与斜面间的动摩擦因数为μ,如图所示. (1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向. (2)若此木块滑到最大高度后,能沿斜面下滑,求下滑时木块的加速度的大小和方向. * 解析:(1)以木块为研究对象,因木块受到三个力的作用,故采用正交分解法求解,建立坐标系时,以加速度的方向为x轴的正方向.木块上滑时其受力分析如图甲所示,根据题意,加速度的方向沿斜面向下,将各个力沿斜面和垂直斜面方向正交分解.根据牛顿第二定律有:mgsin θ+f=ma,N-mgcos θ=0. 又f=μN,联立解得a=g(sin θ+ μcos θ),方向沿斜面向下. * (2)木块下滑时其受力分析如图乙所示,由题意知,木块的加速度方向沿斜面向下.根据牛顿第二定律有: mgsin θ-f′=ma′,N′-mgcos θ=0. 又f′=μN′,联立解得a′=g(sin θ-μcos θ),方向沿斜面向下. 答案:(1)g(sin θ+μcos θ),方向沿斜面向下 (2)