Question

如图所示,小车上固定有一个竖直细杆,杆上套有质量为M的小环,环通过细绳与质量为m的小球连接.当小车水平向右做匀加速运动时,环和球与车相对静止,绳与杆之间的夹角为θ,重力加速度为g,则

A. 细绳的拉力为mgcosθ

B. 细杆对环的作用力方向水平向右

C. 细杆对环的静摩擦力为Mg

D. 细杆对环的弹力为（M+m）gtan θ

Answer

D

【解析】

A.以小球为研究对象进行受力分析有：

根据牛顿第二定律得：

Tsinθ=ma ①

Tcosθ=mg ②

由①和②可得：

绳的拉力

，

加速度

a=gtanθ，

故A错误。

CD.以环M为研究对象进行受力分析有：

如图所示，M受重力、绳的拉力T'、杆的弹力F1和杆的摩擦力F2作用处于平衡状态
所以有：

F1-T'sinθ=Ma ③
F2-Mg-T'cosθ=0 ④

又因为T'=T=，a=gtanθ
由③和④解得：

F1=（m+M）gtanθ
 F2=（m+M）g

选项C错误，D正确；

B.所以细杆对环的作用力为

如图可知细杆对环作用力方向斜向右上方，故B错误。