单选题

小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的斜杆与竖直方向成θ角,斜杆下端连接一质量为m的小铁球。横杆右端用一根轻质细线悬挂一相同的小铁球,当小车在水平面上做直线运动时,细线保持与竖直方向成α角(α≠θ),设斜杆对小铁球的作用力为F,下列说法正确的是()

AF沿斜杆向上,F=

BF沿斜杆向上,F=

CF平行于细线向上,F=

DF平行于细线向上,F=

正确答案

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答案解析

对右边的小铁球研究,受重力和细线的拉力,如图

根据牛顿第二定律,得:mgtanα=ma 得到:a=gtanα …①
对左边的小铁球研究,受重力和细杆的弹力,如图,设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为θ

由牛顿第二定律,得:m′gtanβ=m′a′…②
…③
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,大小为
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