问题 多选题

如图所示,bc为固定在车上的水平横杆,物块M串在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,M又通过经细线悬吊着一个小铁球m,此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速直线运动,而M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ,小车的加速度逐渐增大,M始终和小车相对静止,当加速度增加到2a时(  )

A.横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍

B.横杆对M弹力不变

C.细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍

D.细线的拉力增加到原来的2倍

答案

对小球受力分析,受重力mg和细线的拉力T,如图

根据牛顿第二定律,有

Tsinθ=ma     ①

Tcosθ-mg=0   ②

再对m和M整体受力分析,受总重力(M+m)g、支持力N、摩擦力f,如图

根据牛顿第二定律,有

f=(M+m)a    ③

N-(M+m)g=0    ④

由①②③④解得:

tanθ=

a
g

N=(M+m)g

T=

m(a2+g2)

f=(M+m)a

当加速度变为2倍时,摩擦力f变为2倍,故A正确;

支持力N不变,故B正确;

θ的正切变为原来的2倍,但θ不是2倍,故C错误;

由于T=

m(a2+g2)
,故T不是增加原来的2倍,故D错误;

故选AB.

单项选择题
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