Question

【题目】如图所示，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。若用一力F'水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a'向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为，则( )

A. ，

B. ，

C. ，

D. ，

Answer 1

【答案】C

【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=，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=，

再由牛顿第二定律，得到

a′=gtanα

由于M<m，故a′<a，F′1=F1

故选：C.