Question

【题目】质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂另一质量为m的小球，且M>m。用一力F水平向右拉小球，使小球和小车一起以加速度a向右运动，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为F1，如图（a）。若用一力F′水平向左拉小车，使小球和小车一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为F1′，如图（b），则( )

A. a′=a，F1=F1′

B. a′>a，F1=F1′

C. a′=a，F1<F1′

D. a′>a，F1<F1′

Answer 1

【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)a①

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

FF1sinα=ma②

F1cosαmg=0③

由以上三式可解得

F1=mg/cosα

a=

再对右图中小球受力分析，如图

由几何关系得：

F合=mgtanα

F′1=mg/cosα

再由牛顿第二定律，得到

a′=gtanα

由于M>m,故a′>a,F′1=F1

故选：B.