Question

如圖所示，一小車上有一個固定的水平橫桿，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)小車做勻變速運(yùn)動時，細(xì)線保持與豎直方向成α角，若θ＜α，則下列哪一項(xiàng)說法正確的是（　�。�

A．輕桿對小球的彈力方向與細(xì)線平行

B．輕桿對小球的彈力方向沿著輕桿方向向上

C．小車一定以加速度gtanα向右做勻加速運(yùn)動

D．小車一定以加速度gtgθ向右做勻加速運(yùn)動

Answer 1

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)動方向有兩種．

解答：解：A、對細(xì)線吊的小球研究
   根據(jù)牛頓第二定律，得
       mgtanα=ma，得到a=gtanα
    對輕桿固定的小球研究．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．
  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錯誤．
  C、小車的加速度a=tanα，方向向右，而運(yùn)動方向可能向右，也向左．故C錯誤．
  D、由上小車r 加速度gtanα＞gtanθ．故D錯誤．
故選A

點(diǎn)評：繩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)動狀態(tài)有關(guān)，可根據(jù)牛頓定律確定．