题目内容

18.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是(  )
A.细绳一定对小球有拉力的作用
B.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力
C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力
D.轻弹簧一定对小球有弹力的作用

分析 当小车处于静止时,小球受重力和弹簧弹力平衡,当小车和小球向右做匀加速直线运动时,受三个力作用,竖直方向上的合力为零,水平方向上合力等于ma

解答 解:当小车处于匀速直线运动时,弹簧的弹力等于重力,即F=mg,T=0.
当小车和小球向右做匀加速直线运动时,根据牛顿第二定律得:
水平方向有:Tsinα=ma,①
竖直方向有:F′+Tcosα=mg,②
由①知,细绳一定对小球有拉力的作用.
由②得:弹簧的弹力 F′=mg-Tcosθ=mg-$\frac{mg}{sinα}$•cosα=mg-macotα
当mg=macotα,即a=gtanα时,F′=0.
所以细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力的作用,故B正确,ACD错误.
故选:B

点评 解决本题的关键能够正确地受力分析,结合牛顿第二定律进行求解,注意要分情况讨论,难度适中.

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