Question

在學(xué)習(xí)了力學(xué)知識(shí)后，某同學(xué)利用刻度尺自己制作了一測(cè)定風(fēng)力的簡(jiǎn)易儀器，其原理圖如圖所示，水平固定的刻度尺上的O點(diǎn)在懸點(diǎn)的正下方且距懸點(diǎn)10cm，A、B、C三點(diǎn)距O點(diǎn)分別為5.8cm、10.0cm和17.3cm．質(zhì)量為m的小球連接在一細(xì)長(zhǎng)的金屬絲下端，能繞懸點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，無風(fēng)時(shí)，自然下垂，有風(fēng)時(shí)金屬絲將偏離豎直方向一定角度，后來他發(fā)現(xiàn)將該儀器放在沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車還可以測(cè)定小車的加速度．則以下說法正確的是（　�。�

• A．測(cè)定風(fēng)力時(shí)，若金屬絲穩(wěn)定后通過A點(diǎn)，則風(fēng)力大小等于mg
• B．測(cè)定風(fēng)力時(shí)，若金屬絲穩(wěn)定后通過B點(diǎn)，則風(fēng)力大小等于

  2

  mg
• C．測(cè)定小車的加速度時(shí)，若金屬絲穩(wěn)定后通過A點(diǎn)，則小車的加速度大小為a=

  g

  2

• D．測(cè)定小車的加速度時(shí)，若金屬絲穩(wěn)定后通過B點(diǎn)，則小車的加速度大小為a=g

Answer 1

分析：測(cè)風(fēng)力時(shí)，對(duì)小球受力分析，受重力，風(fēng)力，金屬絲的拉力，受力平衡，由此可以得到風(fēng)力表達(dá)式．判定AB
測(cè)加速度時(shí)，對(duì)小球受力分析，受重力，金屬絲的拉力，列牛頓第二定律可以得到繩的拉力．判定CD

解答：解：測(cè)風(fēng)力時(shí)，對(duì)小球受力分析：，可得：
A：金屬絲穩(wěn)定后通過A點(diǎn)時(shí)，

mg

F

=

10

5.8

，解得：F=0.58mg，故A錯(cuò)誤
B：金屬絲穩(wěn)定后通過B點(diǎn)時(shí)，金屬絲與豎直方向夾角為45°，故F=mg，故B錯(cuò)誤
測(cè)定小車的加速度時(shí)，小球受力如圖：
C：若金屬絲穩(wěn)定后通過A點(diǎn)，由

mg

F

=

10

5.8

，合力為：F=0.58mg，加速度為：a=

F

m

=0.58g
D：金屬絲穩(wěn)定后通過B點(diǎn)，金屬絲與豎直方向夾角為45°，故F=mg，加速度為：a=g，故D正確
故選D

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是做受力圖后用幾何關(guān)系來確定小球的合力，由此來判定相應(yīng)選項(xiàng)．