如图所示,小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角,轻杆下端连接一小铁球;横杆右端用一根细线悬挂一小铁球,当小车做匀变速直线运动时,细线保持与竖

发布时间:2020-08-04 12:55:04

如图所示,小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角,轻杆下端连接一小铁球;横杆右端用一根细线悬挂一小铁球,当小车做匀变速直线运动时,细线保持与竖直方向成α角,若θ<α,则下列说法中正确的是A.轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上B.轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上C.小车一定以加速度gtanα向右做匀加速运动D.小车一定以加速度gtanθ向右做匀加速运动

网友回答

B

解析分析:先对细线吊的小球分析进行受力,根据牛顿第二定律求出加速度.再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究,得出轻杆对球的作用力方向.加速度方向求出,但速度可能有两种,运动方向有两种.

解答:A、对细线吊的小球研究
根据牛顿第二定律,得
mgtanα=ma,得到a=gtanα
对轻杆固定的小球研究.设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为β
由牛顿第二定律,得
m′gtanβ=m′a′
因为a=a′,得到β=α>θ 则轻杆对小球的弹力方向与细线平行,故A错误,B正确.
C、小车的加速度a=tanα,方向向右,而运动方向可能向右,也可能向左.故C错误.D错误.
故选B.

点评:绳子的模型与轻杆的模型不同:绳子的拉力一定沿绳子方向,而轻杆的弹力不一定沿轻杆方向,与物体的运动状态有关,可根据牛顿定律确定.
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