Question

如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一小铁球，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ＜α，则下列说法正确的是（　　）

A．轻杆对小球的弹力方向与细线平行

B．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上

C．轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向

D．此时轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变

Answer 1

分析：先对右侧球受力分析，运用牛顿第二定律求加速度，再对左侧球受力分析，根据牛顿第二定律求弹力的大小和方向．

解答：解：A、B、C、对右侧小球受力分析，受到重力和细线的拉力，根据牛顿第二定律，有

F_合=mgtanα=ma
解得
a=gtanα
再对左侧小球受力分析，受到重力Mg和杆的弹力T，小球向右以加速度a做变速运动，设弹力与竖直方向的夹角为β，根据牛顿第二定律，有

x方向：T_x=T′sinβ=Ma     ①
y方向：T_y-Mg=Tcosβ-Mg=0     ②
根据牛顿第二定律，有
F′_合=Ma=Mgtanθ         ③
解得
θ=β
故A正确、B错误、C错误；
D、由于弹力不沿着杆的方向，故此时轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变，故D正确；
故选AD．

点评：本题关键是先对右侧小球受力分析，得出加速度，再对左侧小球受力分析，根据牛顿第二定律求出杆的弹力的方向；要注意，杆的弹力可以沿着杆，也可以不沿着杆．