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

Answer

D

【解析】先对图（a）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：
再对图（a）中情况下的小球受力分析，如图：

根据牛顿第二定律，有，

由以上三式可解得
，
再对图（b）中小球受力分析，如图：

由几何关系得： ， ，再由牛顿第二定律，得到：
由于，故， ，故选项D正确。