1. (2023高一上·密云期末) 某同学想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。已知重力加速度大小为。

1. （1） 说明此时地铁加速度的方向指向图中哪个方向？
3. （2） 若测得细绳与竖直扶手之间夹角为 ， 请推导加速度大小与的关系式。