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

1. A.
   轻杆对小球的弹力方向与细线平行
2. B.
   轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上
3. 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
4. D.
   此时小车的加速度为g tanα

Answer 1

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分析：先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有两种，运动方向有两种．
解答：A、C对右边的小铁球研究，根据牛顿第二定律，得
mgtanα=ma，得到a=gtanα
对左边的小铁球研究．设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为β
由牛顿第二定律，得
m′gtanβ=m′a′
因为a=a′，得到β=α＞θ 则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故A正确，C错误．
B、由上，轻杆对小球的弹力方向并不沿着轻杆方向向上，故B错误．
D、小车的加速度a=gtanα，方向向右．故D正确．
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点评：子的模型与轻杆的模型不同：绳子的拉力一定沿绳子方向，而轻杆的弹力不一定沿轻杆方向，与物体的运动状态有关，可根据牛顿定律确定．