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,使小球和车一起以加速度a向右运动,细线与竖直方向成α角,细

◎ 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F1。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F1′,则(   )


A.a′=a,F1′=F1
B.a′>a,F1′=F1
C.a′<a,F1′=F1
D.a′>a,F1′>F1

◎ 答案

B

◎ 解析

试题分析:

解: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)a ①
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
F-F1sinα=ma ②
F1cosα-mg=0 ③
由以上三式可解得
F1=mg/cosαa=mgtanα/M
再对右图中小球受力分析,如图
由几何关系得:
F=mgtanα
F1′=mg/cosα
再由牛顿第二定律,得到
a′=gtanα
由于M>m,故a′>a,F1′=F1
故选:B.

◎ 知识点

    专家分析,试题“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,使小球和车一起以加速度a向右运动,细线与竖直方向成α角,细…”主要考查了你对  【从受力确定运动情况】,【从运动情况确定受力】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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