题目内容
如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点固定着一个质量为m的小球.小车水平向右加速运动,且当加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力(用按顺序取F1至F4四个力表示)大小和方向的变化,可能是下图中的(OO’为沿杆方向,B、C两图对称)( )
分析:小球受重力和杆对小球的作用力,在两个力共同作用下沿水平向右的方向加速运动,讨论不同加速对应不同的杆的作用力.
解答:解:因为小球受两个力作用下沿水平向右的方向加速运动
A、因为小球在竖直方向受力平衡,即杆对球的作用力在竖直方向的分力与小球重力平衡,而A图显示的四个力在竖直方向的分力大小不同,不能保证小球在竖直方向受力平衡,故A错误.
B、因为小球的加速度水平向右,重力方向竖直向下,故B选项错误;
C、四个力沿竖直方向的分量大小相同,能保证小球竖直方向平衡,水平方向分量大小不同,以产生不同大小的水平加速度,故C正确;
D、小球受杆的作用力在竖直方向分量不等,不能保证小球竖直方向平衡,故D错误.
故选C.
A、因为小球在竖直方向受力平衡,即杆对球的作用力在竖直方向的分力与小球重力平衡,而A图显示的四个力在竖直方向的分力大小不同,不能保证小球在竖直方向受力平衡,故A错误.
B、因为小球的加速度水平向右,重力方向竖直向下,故B选项错误;
C、四个力沿竖直方向的分量大小相同,能保证小球竖直方向平衡,水平方向分量大小不同,以产生不同大小的水平加速度,故C正确;
D、小球受杆的作用力在竖直方向分量不等,不能保证小球竖直方向平衡,故D错误.
故选C.
点评:根据小球运动特征,掌握正交分解的思想处理,是解决本题的关键.
练习册系列答案
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如图所示,小车上固定一弯折硬杆ABC,C端固定一质量为m的小球.已知α角恒定,当小车水平向左作变加速直线运动时,BC杆对小球的作用力的方向( )
A、一定沿着杆向上 | B、一定竖直向上 | C、可能水平向左 | D、随加速度a的数值的改变而改变 |