Question

如图所示，小车上有一支架ABC，其中杆AB与斜面垂直，杆BC与斜面平行，在BC的末端有一个质量为m的小球．小车由静止释放后沿倾角为α的光滑斜面下滑，则杆对小球的弹力

1. A.
   竖直向上，大小为mg
2. B.
   沿CB方向，大小为mgsinα
3. C.
   垂直斜面向上，大小为mgcosα
4. D.
   等于零

Answer 1

C
分析：由题意，杆与车相对静止，具有相同的加速度．根据牛顿第二定律，先用整体法求出加速度，再对小球研究得出杆对球的作用力的大小和方向．
解答：A、如果弹力F=mg，方向竖直向上，小球合力为0，则不符合题意．故A错误．
B、C、D，以整体为研究对象．根据牛顿第二定律，得
Mgsinα=Ma，得a=gsinα，方向沿斜面向下
以小球为研究对象，设杆对球的弹力方向与斜面垂直方向夹角为θ，大小为F
由牛顿第二定律，mgsinα-Fsinθ=ma
mgcosα=Fcosθ
将a=gsinα代入得，Fsinθ=0，而F≠0，则sinθ=0，θ=0°即弹力与斜面垂直向上．
且F=mgcosα 故B、D错误．
故选C．
点评：本题属于连接体问题．对于连接体问题的处理，常常有两种方法：隔离法和整体法．解题时，要灵活选择研究对象．同时要注意杆子的弹力方向不一定沿杆子方向，要根据运动状态由牛顿定律分析确定．