题目内容
如图6-8-29所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为2mg，当AC和BC均拉直时∠ABC=90°，∠ACB=53°，ABC能绕竖直轴AB匀速转动，因而C球在水平面内做匀速圆周运动，求：
(1) 当m的线速度增大时，AC和BC(BC=1m)哪条绳先断?
(2) 一条绳被拉断后，m的速率继续增加，整个运动状态会发生什么变化?
(1)BC先断，(2) 当α=60°时，TAC=2mg，AC也断，此时球速v'=4.95m/s.
解析:
(1)当小球线速度增大到BC被拉直时，AC线拉力TAC=1.25mg，当球速再增大些时TAC不变，BC线拉力随球速增大而增大，而v≥5.19m/s时，BC线先断；(2)当BC线断后，AC线与竖直方向夹角α因离心运动而增大，同时球速因重力而减小，当使球速再增大时，角α随球速增大而增大，当α=60°时，TAC=2mg，AC也断，此时球速v'=4.95m/s.
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）
（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小
为 m/s2。（保留二位有效数字）
|
，数据如下表：| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度 a/m·s—2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量 m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
|
| 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
请在方格坐标纸中画出
图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是 。
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是 。
（11分）某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。如图（a）所示为实验装置简图。A为小车，B为打点计时器，C为装有沙的沙桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重量，小车运动加速度
可用纸带上的点求得。
（1）（3分）图（b）为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），试由图中数据求出小车运动的加速度=_______
／s2。（结果保留两位有效数字）
（2）保持沙和沙桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车运动的加速度与质量
及对应的1／数据如下表
|
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
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小车加速度a（ |
1.90 |
1.72 |
1.49 |
1.25 |
1.00 |
0.75 |
0.50 |
0.30 |
|
小车质量 |
0.25 |
0.29 |
0.33 |
0.40 |
0.50 |
0.71 |
1.00 |
1.67 |
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1/ |
4.00 |
3.50 |
3.00 |
2.50 |
2.00 |
1.40 |
1.00 |
0.60 |
①（3分）根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中作出图线。
②（3分）从图线中得到F不变时小车加速度与
之间定量关系式为__________。
（3）（2分）保持小车质量不变，改变沙和沙桶的重量，该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图（d）所示，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是__________.
