问题 选择题

在水平直轨道上运动的火车厢内有一个倾角θ=30°的光滑斜面,如图所示,小球的重力为mg,绳对球的拉力为FT、斜面对小球的弹力为FN,当火车以加速度a向左运动时(  )

A.若a=20m/s2,小球受mg、FT、FN三个力作用

B.若a=20m/s2,小球受mg、FT两个力作用

C.若a=10m/s2,小球受mg、FT两个力作用

D.不论a多大,小球均受mg、FT、FN三个力作用

答案

若支持力恰好为零,对小球受力分析,受到重力、支持力,如图

小球向左加速,加速度向左,合力水平向左,根据牛顿第二定律,有

Tcosθ=ma…①

Tsinθ=mg…②

解得

a=gcotθ=

3
g=17.32m/s2

当a=20m/s2>17.32m/s2,支持力等于零,所以小球受mg、FT两个力作用,故AD错误,B正确;

当a=10m/s2<17.32m/s2,支持力不等于零,所以小球受mg、FT、FN三个力作用,故C错误.

故选B

填空题
单项选择题