Question

【題目】質量為M的小車放在光滑水平面上，小車上用細線懸掛另一質量為m的小球，且M＞m．用一力F水平向右拉小球，使小球和小車一起以加速度a向右運動，細線與豎直方向成α角，細線的拉力為F1，如圖（a）．若用一力F′水平向左拉小車，使小球和車一起以加速度a′向左運動時，細線與豎直方向也成α角，細線的拉力為F1′，如圖（b），則（　　）

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

Answer 1

【答案】D

【解析】先對圖（a）中情況下的整體受力分析，受重力、支持力和拉力
根據牛頓第二定律，有：
再對圖（a）中情況下的小球受力分析，如圖：

根據牛頓第二定律，有，

由以上三式可解得
，
再對圖（b）中小球受力分析，如圖：

由幾何關系得： ， ，再由牛頓第二定律，得到：
由于，故， ，故選項D正確。