如圖所示，小車上固定著一根彎成角α的曲桿，桿的另一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球．求小車在下列兩種情況下，小球受到桿的彈力的大小和方向．

 (1)小車靜止；

(2)小車以加速度a水平向右運(yùn)動(dòng)．


 [解析]　球與車具有相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)取球?yàn)檠芯繉?duì)象，當(dāng)小車靜止時(shí)(球也靜止)，考慮二力平衡條件；當(dāng)車加速時(shí)，球所受的合外力方向一定沿水平方向，但桿對(duì)球的作用力方向與球的加速度方向相關(guān)．

 (1)根據(jù)物體平衡條件知：桿對(duì)球產(chǎn)生的彈力方向豎直向上，且大小等于球的重力mg.(2)選小球?yàn)檠芯繉?duì)象，假設(shè)小球受彈力方向與豎直方向的夾角為θ.如右圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有Fsinθ＝ma，F(xiàn)cosθ＝mg.

解得：F＝mg2＋a2，tanθ＝ag，θ＝arctanag.

故桿對(duì)球產(chǎn)生的彈力方向與豎直方向的夾角為θ＝arctanag，且大小為mg2＋a2.

[答案]　(1)mg　豎直向上　(2)mg2＋a2　與豎直方向的夾角為arctanag


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一個(gè)質(zhì)量為60 kg的人，在地球上重為588 N，在月球上重為98 N．該人做摸高運(yùn)動(dòng)時(shí)，在地球上的高度為0.5 m．那么，在月球觸摸高度為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


右圖是一種汽車安全帶控制裝置的示意圖，汽車處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，擺錘豎直懸掛，鎖棒水平，棘輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，安全帶能被拉動(dòng)．當(dāng)汽車突然剎車時(shí)，擺錘由于慣性繞軸擺動(dòng)，使得鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，安全帶不能被拉動(dòng)．若擺錘從圖中實(shí)線位置擺到虛線位置，汽車可能的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是(　　)

A．向左行駛，突然剎車

B．向右行駛，突然剎車

C．向左行駛，勻速直線運(yùn)動(dòng)

D．向右行駛，勻速直線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


某實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．

圖(a)

(1)下列做法正確的是________(填字母代號(hào))．

A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行

B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴在木塊上

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

D．通過(guò)增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度

(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量________木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量．(填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”)

(3)甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖(a)所示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖(b)中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲________m乙，μ甲________μ乙．(填“大于”、“小于”或“等于”)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，有一箱裝得很滿的土豆，以一定的初速度在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的水平地面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)其他外力及空氣阻力，則中間一質(zhì)量為m的土豆A受到其他土豆對(duì)它的作用力大小應(yīng)是(　　)

A．mg  　　　　　   B．μmg

C．mg1＋μ2  　　　　　 D．mg1－μ2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


關(guān)于功的單位，下列各式中能表示的是(　　)

A．J　　B．N•m　　C．kg•m2/s3　　D. kg•m2/s2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


一次小明在做物理作業(yè)時(shí)，推導(dǎo)出某物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移x，初速度v0，加速度a和時(shí)間t之間有下面的關(guān)系：x＝v0t2＋12at3，小明以為發(fā)現(xiàn)了一條新的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，高興地拿去給老師看，老師一看，立即遺憾地告訴他，這個(gè)公式是錯(cuò)誤的，不可能有滿足這個(gè)公式的運(yùn)動(dòng)．聰明的同學(xué)，你能很快看出該式的錯(cuò)誤嗎？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


用平行于斜面的力推動(dòng)一個(gè)質(zhì)量為m的物體沿著傾斜角為α的光滑斜面由靜止向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到斜面的中點(diǎn)時(shí)撤去推力，物體恰能滑到斜面頂點(diǎn)，由此可以判定推力F的大小必定是(　　)

A．2mgcosα     B．2mgsinα

C．2mg(1－sinα)    D．2mg(1＋sinα)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物拖著紙帶從靜止開(kāi)始自由下落，利用此裝置可以測(cè)定重力加速度．

(1)所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需________(填字母代號(hào))中的器材．

A．直流電源、天平及砝碼

B．直流電源、毫米刻度尺

C．交流電源、天平及砝碼

D．交流電源、毫米刻度尺

(2)通過(guò)作圖的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度．為使所作圖線的斜率等于重力加速度，除作v－t圖象外，還可作________圖象，其縱軸表示的是________，橫軸表示的是________．

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