4.如圖所示,在質(zhì)量為M的小車(chē)中,用細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量很小的小球,在水平牽引力F的作用下,小車(chē)向右做勻加速運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定時(shí)懸繩向左偏轉(zhuǎn)的角度為α,撤去牽引力F后,小車(chē)?yán)^續(xù)向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程,穩(wěn)定時(shí)小球向右偏轉(zhuǎn)的角度為β.求:牽引力F的大。

分析 小球與小車(chē)相對(duì)靜止時(shí)具有相同的加速度,根據(jù)兩次相對(duì)靜止的情況受力分析,求出加速度的大小,再對(duì)整體分析,根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大。

解答 解:小球受重力和拉力,穩(wěn)定時(shí)懸繩向左偏轉(zhuǎn)的角度為α?xí)r,
根據(jù)牛頓第二定律可得,mgtanα=ma1,
則小球的加速度a1=gtanα,方向水平向右;穩(wěn)定時(shí)小球向右偏轉(zhuǎn)的角度為β時(shí),
根據(jù)牛頓第二定律可得,mgtanβ=ma2,
則小球的加速度a2=gtanβ,方向水平向左.

因?yàn)樾∏蚺c小車(chē)具有相同的加速度,對(duì)整體分析有:
F-f=(M+m)a1 …①
f=(M+m)a2…②
聯(lián)立①②兩式解得:F=(M+m)g(tanα+tanβ).
由于小球的質(zhì)量很小,所以牽引力F的大。
F=Mg(tanα+tanβ).
答:牽引力F的大小為Mg(tanα+tanβ).

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生對(duì)牛頓第二定律和受力分析的掌握和運(yùn)用,綜合運(yùn)用整體法和隔離法是解答本題的關(guān)鍵所在,同時(shí)還要知道小球和車(chē)具有相同的加速度.

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:解答題

14.如圖,質(zhì)量m=20kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),與質(zhì)量M=30kg、高h(yuǎn)=0.8m、長(zhǎng)度L=4m的小車(chē)一起以v0向右勻速運(yùn)動(dòng).現(xiàn)在A處固定一高h(yuǎn)=0.8m、寬度不計(jì)的障礙物,當(dāng)車(chē)撞到障礙物時(shí)被粘住不動(dòng),而貨物繼續(xù)在車(chē)上滑動(dòng),到A處時(shí)即做平拋運(yùn)動(dòng),恰好與傾角為53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑動(dòng)至O點(diǎn),已知貨物與車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,兩平臺(tái)的高度差h′=2m.(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

(1)貨物平拋時(shí)的水平速度v1
(2)車(chē)與貨物共同速度的大小v0;
(3)當(dāng)M停止運(yùn)動(dòng)開(kāi)始到m運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)結(jié)束的時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

15.如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波在t時(shí)刻的波形圖象,已知波的傳播速度為2m/s,a、b、c是三個(gè)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn).下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.振源的振動(dòng)頻率為0.5 Hz
B.從t時(shí)刻再經(jīng)過(guò)1 s,質(zhì)點(diǎn)a、b、c通過(guò)的路程均為6 cm
C.t時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a、b、c所受的回復(fù)力大小之比為2:1:3
D.若從t時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置,則波沿x 軸正方向傳播
E.當(dāng)該波波源向觀察者減速運(yùn)動(dòng)時(shí),觀察者通過(guò)儀器接收的頻率一定大于0.5 Hz

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

12.如圖,長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m、質(zhì)量mA=4kg的木板A放在光滑水平面上,質(zhì)量mB=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))位于A的中點(diǎn),水平力F作用于A.AB間的動(dòng)摩擦因素μ=0.2(AB間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g=10m/s2).求:
(1)為使AB保持相對(duì)靜止,F(xiàn)不能超過(guò)多大?
(2)若拉力F=12N,物塊A的加速度多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.一金屬球,原來(lái)不帶電,現(xiàn)沿球的直徑的延長(zhǎng)線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN,如圖所示,a,b,c三點(diǎn)處的電勢(shì)分別為Ua,Ub,Uc,金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在球內(nèi)直徑上a,b,c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea,Eb,Ec,則( 。
A.Ea最大,Ua>Ub>UcB.Ec最大,Ua=Ub=Uc
C.Eb最大,Ua<Ub<UcD.Ea=Eb=Ec,Ua=Ub=Uc

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

9.運(yùn)動(dòng)員手持網(wǎng)球拍托球沿水平面勻加速跑動(dòng),設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m,球拍平面和水平面之間夾角為θ,球拍與球保持相對(duì)靜止,它們間的摩擦和空氣阻力不計(jì),試求:
(1)球拍對(duì)球的作用力N;
(2)運(yùn)動(dòng)員跑動(dòng)的加速度a.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn),兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示,其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)為零,ND段中C點(diǎn)電勢(shì)最高,則下列選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.q1為正電荷,q2為負(fù)電荷
B.q1電荷量大于q2的電荷量
C.NC間場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向
D.將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.如圖所示,質(zhì)量均為1kg的兩個(gè)物體A、B放在水平地面上相距9m,它們與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2.現(xiàn)使它們分別以大小vA=6m/s和vB=2m/s的初速度同時(shí)相向滑行,不計(jì)物體的大小,取g=10m/s2.則(  )
A.它們經(jīng)過(guò)2s相遇B.它們經(jīng)過(guò)4s相遇
C.它們?cè)诰嚯x物體A出發(fā)點(diǎn)8m 處相遇D.它們?cè)诰嚯x物體A出發(fā)點(diǎn)6m 處相遇

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

14.一質(zhì)點(diǎn)的x-t圖象如圖所示,在t1~t2時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)靜止(填是什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)),在O~t1時(shí)間內(nèi)的速度方向和t2~t3時(shí)間內(nèi)的速度方向相反(填“相同”或“相反”).

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