Question

【題目】如圖所示，bc為固定在小車上的水平橫桿，物塊M穿在桿上，靠摩擦力與桿保持相對靜止，M又通過輕細線懸吊著一個小鐵球m，此時小車以大小為a的加速度向右做勻加速運動，而M、m均相對小車靜止，細線與豎直方向的夾角為小車的加速度逐漸增大，M始終和小車保持相對靜止，當加速度增加到2a時　　

A. 細線與豎直方向的夾角增加到原來的2倍

B. 細線的拉力增加到原來的2倍

C. 橫桿對M彈力增大

D. 橫桿對M的摩擦力增加到原來的2倍

Answer 1

【答案】D

【解析】

以小球和物塊整體為研究對象，分析受力，根據牛頓第二定律研究橫桿對M的摩擦力、彈力與加速度的關系．對小球研究，根據牛頓第二定律，采用合成法研究細線與豎直方向的夾角、細線的拉力與加速度的關系。

A、B項：以小球為研究對象，分析受力情況如圖所示

由牛頓第二定律得：mgtanθ=ma，得 ，當a增加到兩倍時，tanθ變為兩倍，但θ不是兩倍。細線的拉力可見，a變為兩倍，T不是兩倍，故A、B錯誤；

C、D項：對小球和物塊組成的整體，分析受力如圖所示

水平方向：f=（M+m）a，

豎直方向：N=（M+m）g。

則當加速度增加到2a時，橫桿對M的摩擦力f增加到原來的2倍。橫桿對M的彈力等于兩個物體的總重力，保持不變，故C錯誤，D正確。

故應選：D。