题目内容
如图是一个自制水平加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，杆可在竖直平面内左右摆动，用硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向．使用时加速度计右端朝汽车前进的方向．硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则（1）在b处应标上的加速度大小的数值是
0
0
m/s2（2）刻度线c与O的连线跟Ob的夹角为300，则c处应标的加速度数值为
5.8
5.8
m/s2（3）刻度线d与O的连线跟Ob的夹角为450，且a点与d点对称于竖直线，该装置能测量的加速度的最大值为
10
10
m/s2．（取两位有效数字，g=10m/s2）分析：对小球受力分析，受两个力，重力和拉力，小球随汽车向前匀加速运动，加速度向前，合力向前，
根据平行四边形定则作图求出合力，再根据牛顿第二定律列式求解．
根据平行四边形定则作图求出合力，再根据牛顿第二定律列式求解．
解答：解：（1）在b处，小球受重力和竖直向上的拉力，小球在水平方向加速度为零．
所以在b处应标上的加速度大小的数值是0．
（2）刻度线c与O的连线跟Ob的夹角为300，
当汽车以加速度a行驶时，
对小球进行受力分析如图所示
设细绳与竖直方向的夹角为θ=300，两个力进行合成后有：
mgtanθ=ma
汽车运行的加速度a=gtanθ=5.8m/s2
则c处应标的加速度数值为5.8m/s2．
（3）刻度线d与O的连线跟Ob的夹角为450，
两个力进行合成后有：
mgtanθ=ma
汽车运行的加速度a=gtanθ=10m/s2 ．
该装置能测量的加速度的最大值为 10 m/s2．
故答案为：（1）0，（2）5.8，（3）10
所以在b处应标上的加速度大小的数值是0．
（2）刻度线c与O的连线跟Ob的夹角为300，
当汽车以加速度a行驶时，
对小球进行受力分析如图所示
设细绳与竖直方向的夹角为θ=300，两个力进行合成后有：
mgtanθ=ma
汽车运行的加速度a=gtanθ=5.8m/s2
则c处应标的加速度数值为5.8m/s2．
（3）刻度线d与O的连线跟Ob的夹角为450，
两个力进行合成后有：
mgtanθ=ma
汽车运行的加速度a=gtanθ=10m/s2 ．
该装置能测量的加速度的最大值为 10 m/s2．
故答案为：（1）0，（2）5.8，（3）10
点评：本题关键分析出小球的运动情况和受力情况，根据平行四边形定则作图求出合力，再根据牛顿第二定律列式求解出加速度的一般表达式分析．
练习册系列答案
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