Question

如圖所示，公共汽車沿水平面向右做勻變速直線運動，小球A用細線懸掛車頂上，質(zhì)量為m的一位中學生手握扶桿始終相對于汽車靜止地站在車箱底板上．學生鞋底與公共汽車間的動摩擦因數(shù)為μ．若某時刻觀察到細線偏離豎直方向θ角，則此刻公共汽車對學生產(chǎn)生的作用力的大小和方向為（ ）

A．mg，豎直向上
B．，斜向左上方
C．mgtanθ，水平向右
D．，斜向右上方

Answer 1

【答案】分析：由題意，中學生與球都相對于車靜止，它們的加速度與車的加速度相同．首先選擇球研究，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，人的加速度就知道了．再對人分析受力，作出力圖，應用牛頓第二定律，求出汽車對學生產(chǎn)生的作用力的大小和方向．
解答：解：以小球為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律，得
         m_球gtanθ=m_球a
   得到a=gtanθ
    以人為研究對象，人與球的加速度相同，均水平向左
    作出人的受力圖，如圖，設汽車對學生的作用力與豎直方向的夾角為α
    根據(jù)牛頓第二定律，得
     mgtanα=ma，F(xiàn)=
   將a=gtanθ代入，得
     α=θ，F(xiàn)=，方向斜向左上方．
   故ACD錯誤，B正確
故選B．
點評：本題關(guān)鍵在于研究對象的選擇，要抓住小球與學生均相對于車靜止，加速度相同的特點，也就是分析挖掘題目隱含的條件，常常是解決物理問題的關(guān)鍵．