Question

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，

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，使小球和小车一起以加速度a向右运动，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为F1，如图（a）．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′，如图（b），则（　　）A．a′=a，F1′=F1B．a′＞a，F1′＞F1C．a′＜a，F1′=F1D．a′＞a，F1′=F1

Answer 1

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

cosα

a=

mgtanα

M

再对右图中小球受力分析，如图

由几何关系得：
F_合=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：D．