如圖所示,小車上有一支架ABC,其中桿AB與斜面垂直,桿BC與斜面平行,在BC的末端有一個(gè)質(zhì)量為m的小球.小車由靜止釋放后沿傾角為α的光滑斜面下滑,則桿對(duì)小球的彈力( )

A.豎直向上,大小為mg
B.沿CB方向,大小為mgsinα
C.垂直斜面向上,大小為mgcosα
D.等于零
【答案】分析:由題意,桿與車相對(duì)靜止,具有相同的加速度.根據(jù)牛頓第二定律,先用整體法求出加速度,再對(duì)小球研究得出桿對(duì)球的作用力的大小和方向.
解答:解:A、如果彈力F=mg,方向豎直向上,小球合力為0,則不符合題意.故A錯(cuò)誤.
   B、C、D,以整體為研究對(duì)象.根據(jù)牛頓第二定律,得
     Mgsinα=Ma,得a=gsinα,方向沿斜面向下
    以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,設(shè)桿對(duì)球的彈力方向與斜面垂直方向夾角為θ,大小為F
   由牛頓第二定律,mgsinα-Fsinθ=ma
               mgcosα=Fcosθ
   將a=gsinα代入得,F(xiàn)sinθ=0,而F≠0,則sinθ=0,θ=0°即彈力與斜面垂直向上.
           且F=mgcosα     故B、D錯(cuò)誤.
故選C.
點(diǎn)評(píng):本題屬于連接體問題.對(duì)于連接體問題的處理,常常有兩種方法:隔離法和整體法.解題時(shí),要靈活選擇研究對(duì)象.同時(shí)要注意桿子的彈力方向不一定沿桿子方向,要根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由牛頓定律分析確定.
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