题目内容
【题目】如图所示,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态,现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定时细线偏离竖直方向到某一角度(橡皮筋在弹性限度内).与稳定在竖直位置时相比,小球的高度( )
A.一定降低
B.一定升高
C.保持不变
D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定
【答案】B
【解析】
试题分析:设L0为橡皮筋的原长,k为橡皮筋的劲度系数,小车静止时,受重力和弹力,对小球受力分析得:T1=mg, 由胡克定律得:弹簧的伸长,即小球与悬挂点的距离为,
当小车的加速度稳定在一定值时,对小球进行受力分析如图所示,得:在竖直方向:T2cosα=mg
在水平方向:T2sinα=ma 联立解得:,那么弹簧的伸长:,则小球与悬挂点的竖直方向的距离为:,所以L1>L2,即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小,所以小球一定升高,故B正确。所以B正确,ACD错误。
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