题目内容
火车在一段平直轨道上匀加速行驶,甲、乙两同学利用手边的器材测火车的加速度,甲用细绳把一只小铁锁吊在行李架上,使悬点正好在小球边缘的正上方,他测出悬点到小铁锁的距离l及小铁锁偏离桌子边缘的水平距离s,则甲同学测得火车的加速度大小为________,乙把一只矿泉水瓶竖放在行李架上,在瓶的底部戳一个小孔,让水一滴一滴流出来,他测出小孔到桌面的高度为h和水滴下落时偏移的距离为s,则乙同学测得火车的加速度大小为________.
分析:甲同学测量加速度的方案为:根据小球的受力,根据牛顿第二定律求出小球的加速度,抓住小球和火车加速度相同,得出火车的加速度.
乙同学测量的方案为:水滴做平抛运动,根据高度求出平抛运动的时间,抓住火车的位移和水滴的水平位移之差为s求出火车的加速度.
解答:小铁锁所受的合力F合=mgtanθ,火车的加速度与小铁锁的加速度相同,则a=.
根据几何关系得,tan.则a=.
根据h=,解得t=.
则s==
解得a=.
故答案为:,.
点评:解决本题的关键知道测量加速度的原理,甲同学抓住小球和火车具有相同的加速度,通过对小球分析,根据牛顿第二定律求解.乙同学通过平抛运动的规律,结合水平位移之差求出加速度的大小.
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