问题
选择题
如图所示,小车上有一支架ABC,其中杆AB与斜面垂直,杆BC与斜面平行,在BC的末端有一个质量为m的小球.小车由静止释放后沿倾角为α的光滑斜面下滑,则杆对小球的弹力( )
A.竖直向上,大小为mg
B.沿CB方向,大小为mgsinα
C.垂直斜面向上,大小为mgcosα
D.等于零
答案
A、如果弹力F=mg,方向竖直向上,小球合力为0,则不符合题意.故A错误.
B、C、D,以整体为研究对象.根据牛顿第二定律,得
Mgsinα=Ma,得a=gsinα,方向沿斜面向下
以小球为研究对象,设杆对球的弹力方向与斜面垂直方向夹角为θ,大小为F
由牛顿第二定律,mgsinα-Fsinθ=ma
mgcosα=Fcosθ
将a=gsinα代入得,Fsinθ=0,而F≠0,则sinθ=0,θ=0°即弹力与斜面垂直向上.
且F=mgcosα 故B、D错误.
故选C.