Question

如圖所示，一小車上有一個(gè)固定的水平橫桿，左邊有一輕桿與豎直方向成θ角與橫桿固定，下端連接一小鐵球，橫桿右邊用一根細(xì)線吊一小鐵球，當(dāng)小車向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線保持與豎直方向成α角，若θ＜α，則下列說法正確的是

1. A.
   輕桿對小球的彈力方向與細(xì)線平行
2. B.
   輕桿對小球的彈力方向沿著輕桿方向向上
3. C.
   輕桿對小球的彈力方向既不與細(xì)線平行，也不沿著輕桿方向
4. D.
   此時(shí)小車的加速度為g tanα

Answer 1

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分析：先對細(xì)線吊的小球分析進(jìn)行受力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．再對輕桿固定的小球應(yīng)用牛頓第二定律研究，得出輕桿對球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有兩種，運(yùn)動(dòng)方向有兩種．
解答：A、C對右邊的小鐵球研究，根據(jù)牛頓第二定律，得
mgtanα=ma，得到a=gtanα
對左邊的小鐵球研究．設(shè)輕桿對小球的彈力方向與豎直方向夾角為β
由牛頓第二定律，得
m′gtanβ=m′a′
因?yàn)閍=a′，得到β=α＞θ 則輕桿對小球的彈力方向與細(xì)線平行，故A正確，C錯(cuò)誤．
B、由上，輕桿對小球的彈力方向并不沿著輕桿方向向上，故B錯(cuò)誤．
D、小車的加速度a=gtanα，方向向右．故D正確．
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點(diǎn)評：子的模型與輕桿的模型不同：繩子的拉力一定沿繩子方向，而輕桿的彈力不一定沿輕桿方向，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，可根據(jù)牛頓定律確定．