问题 选择题

如图所示,在水平面上匀加速前进的车厢内,有一与车厢相对静止的观测者测得与水平面成θ角的光滑斜面上的物块相对于斜面向下的加速度a′=

1
3
gsinθ,由此可以推断车厢在水平面上的加速度为(  )

A.a0=

2
3
gtanθ

B.a0=

2
3
gcotθ

C.a0=

2
3
gsinθ

D.a0=

2
3gcosθ

答案

如图建立坐标系对物体进行受力分析和运动分析有:

分别分解不在坐标轴上的力和加速度,根据牛顿第二定律有:

F合x=Nsinθ=m(acosθ+a0) ①

F合y=mg-Ncosθ=masinθ ②

由①②可解得:a0=

(mg-masinθ)tanθ-macosθ
m
=(g-asinθ)tanθ-acosθ

代入a=

1
3
gsinθ有:

a0=(g-

1
3
gsin2θ)tanθ-
1
3
gsinθcosθ=(1-
1
3
sin2θ
)gtanθ-
1
3
gsinθcosθ
=(
2+cos2θ
3
)gtanθ-
1
3
gsinθcosθ
=
2
3
gtanθ

故选:A

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