(2020·舟山质检)如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成θ角,细线的拉力为F1。若用一力F′水平向左拉小车,使小球和小车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成θ角,细线的拉力为F1′。则( )
A.a′=a,F1′=F1 B.a′>a,F1′=F1
C.a′<a,F1′=F1 D.a′>a,F1′>F1
[解析] 当用力F水平向右拉小球时,以小球为研究对象,
竖直方向有F1cos θ=mg ①
水平方向有F-F1sin θ=ma,
以整体为研究对象有F=(m+M)a,
解得a=gtan θ ②
当用力F′水平向左拉小车时,以球为研究对象,
竖直方向有F1′cos θ=mg ③
水平方向有F1′sin θ=ma′,解得a′=gtan θ ④
结合两种情况,由①③式有F1=F1′;由②④式并结合M>m有a′>a。故正确选项为B。
[答案] B