Question

5．如圖所示．水平地面上停放著一輛車子，車廂里用細線懸掛A、B兩個小球．現使小車向右做勻加速直線運動．最終小球與車之間保持相對靜止．下列四幅圖描繪了兩懸線的狀態，其中正確的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 分別以B球和AB兩球組成的整體為研究對象，根據牛頓第二定律分析細線與豎直方向的夾角．

解答 解：以小球B為研究對象，對B受力分析，B受到重力，AB繩的拉力，如圖所示

對B根據牛頓第二定律：${m}_{B}^{\;}gtanθ={m}_{B}^{\;}{a}_{B}^{\;}$
得a_B=gtanθ
對AB整體：受到整體的重力和OA繩的拉力，如圖所示

根據牛頓第二定律：${m}_{總}^{\;}tanα={m}_{總}^{\;}a$
a=gtanα
AB相對靜止，B的加速度和整體的加速度相等，α=θ
所以AB繩與豎直方向的夾角等于OA繩與豎直方向的夾角，即A、B與繩子在一條直線上，故B正確，ACD錯誤；
故選：B

點評 解決本題的關鍵是知道小車和兩個小球具有相同的加速度，結合牛頓第二定律進行求解，基礎題．