问题
选择题
如图所示,公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动,小球A用细线悬挂车顶上,质量为m的一位中学生手握扶杆始终相对于汽车静止地站在车箱底板上.学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为( )
A.mg,竖直向上
B.
,斜向左上方mg cosθ
C.mgtanθ,水平向右
D.mg1+u2,斜向右上方
答案
以小球为研究对象,根据牛顿第二定律,得
m球gtanθ=m球a
得到a=gtanθ
以人为研究对象,人与球的加速度相同,均水平向左
作出人的受力图,如图,设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为α
根据牛顿第二定律,得
mgtanα=ma,F=mg cosα
将a=gtanθ代入,得
α=θ,F=
,方向斜向左上方.mg cosθ
故ACD错误,B正确
故选B.