题目内容
【题目】如图所示,质量为M的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬挂一质量为m的小球,M>m,用一力F水平向右拉小球(图甲),使小球和车一起以加速度a向右运动,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为F1.若用一力F′水平向左拉小车(图乙),使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为F1′,则
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】先对左图中情况下的整体受力分析,受重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有
F=(M+m)a ①
再对左图中情况下的小球受力分析,如图;根据牛顿第二定律,有
F-F1sinα=ma ②
F1cosα-mg=0 ③
由以上三式可解得
F1=,a=,
再对右图中小球受力分析,如图
由几何关系得:
F合=mgtanα
F1′= ,
再由牛顿第二定律,得到a′=gtanα
由于M>m,故a′>a,F1′=F1
故选B.
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