题目内容

如图所示,bc为固定在车上的水平横杆,物块M串在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,M又通过细线悬吊着一个小铁球m,此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速直线运动,而M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ,小车的加速度逐渐增大,M始终和小车保持相对静止,当加速度增加到2a时 (    ) 

A.细线与竖直方向的夹角的正切值增加到原来的2倍
B.横杆对M的摩擦力增加了Ma
C.横杆对M弹力不变
D.细线的拉力小于原来的2倍

ACD

解析试题分析:据题意,由于m始终相对M静止,m在水平方向的合加速度为:a=gtanθ,当加速度为2a时有:2a=gtanθ’,则tanθ/ tanθ’=1/2,所以A选项正确;对M和m整体受力分析,受到重力G、支持力N和向右的静摩擦力f,由于两者相对静止,且加速度为a时,竖直方向有(M+m)g=N,水平方向有:摩擦力为f=(M+m)a;当加速度为2a时,竖直方向有(M+m)g=N,水平方向有:摩擦力为f’=2(M+m)a,则摩擦力增加了(M+m)a,而弹力不变,所以B选项错误,C选项正确;加速度为a时m的拉力为T=mg/cosθ=mga/gsinθ=ma/sinθ,当加速度为2a时,拉力T’=mg/cosθ’=mg2a/gsinθ’=2ma/sinθ’,则T/T’=sinθ/2sinθ’,所以D选项正确。
考点:本题考查物体的平衡条件和整体法和隔离法的应用。

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