Question

【題目】如圖所示，小車上固定一彎折硬桿ABC，C端固定一質(zhì)量為m的小球.已知α角恒定，當小車處于靜止狀態(tài)時，BC桿對小球的作用力的方向 ___________；大小為________；當小車水平向左作加速度為gtanα的勻加速直線運動時，BC桿對小球的作用力的方向 ___________；大小為________；當小車水平向右作加速度為a的勻加速直線運動時，BC桿對小球的作用力的方向 ___________；大小為________；

總結(jié)：桿上的力的方向_________(填“一定”或者“不一定”)沿桿。

Answer 1

【答案】豎直向上 mg 沿CB向上 斜向右上 不一定

【解析】

[1][2]小球受重力和桿子的作用力兩個力作用，BC桿對小球的作用力有兩個效果，豎直方向與重力平衡，所以當小車處于靜止狀態(tài)時，BC桿對小球的作用力的方向，豎直向上，大小為；

[3][4]對小球受力分析，受重力和桿的彈力F，如圖

小球向左做加速運動，根據(jù)牛頓第二定律，有：

所以BC桿對小球的作用力的方向，沿CB向上，由幾何關系得

[5][6]小球受到的合力為

由受力分析可知桿對小球的作用力為

由于小車水平向右作加速度為a的勻加速直線運動，所以BC桿對小球的作用力的方向，斜向右上；

[7]由前面分析可知，桿上的力的方向不一定沿沿桿方向。