题目内容
【题目】如图所示，长L=0.15 m的轻绳下端悬挂质量m=1kg的小球（视为质点），轻绳上端固定在O点。现使小球在光滑的水平面内以大小v1=0.6m/s的线速度做匀速圆周运动，已知轻绳与竖直方向的夹角 
=
。取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8。
（1）求绳对小球的拉力大小F1和水平面对小球的支持力大小N（结果可保留分式）；
（2）若小球以大小v2=1.5 m/s的线速度在水平面做匀速圆周运动，求此时轻绳对小球的拉力大小F2。
【答案】（1）F1=
N， N=
N。 （2）20N。
【解析】
(1)对小球受力分析，由牛顿第二定律得：
竖直方向
联立解得：
(2)设水平面对小球的支持力N=0时小球的速度为v，结合（1）解得：
v≈0.82m/s＜v2=1.5m/s
即小球已离开水平面，设绳与竖直方向的夹角为α，由牛顿第二定律得
竖直方向：
F2cosα-mg=0
联立解得：
。
【题目】在探究加速度与力的关系时，某小组设计了图甲所示实验装罝。图中上、下两层气垫导轨水平，两小车前端系有细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上。实验时，通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止。
（1）在安装实验装罝时，应调整滑轮的高度，使______________；在实验时，若将砝码盘和砝码受到的重力作为小车受到的拉力，则为减小系统误差，应使小车的质量______________（选填“远大于”“远小于”或“等于”）砝码盘和砝码的总质量。
（2）在控制每次小车运动时间相同的情况下，通过改变砝码盘中砝码的个数，实验中获得数据如下表所示：
实验次数 | 小车 | 拉力F/N | 位移x/cm |
1 | I | 0.1 | 12.5 |
II | 0.2 | 25.0 | |
2 | I | 0.1 | 12.5 |
II | 0.3 | ||
3 | I | 0.1 | 12.5 |
II | 0.4 | 50.0 |
根据表中数据规律可知，在第2次实验中小车II的位移大小为______________cm；分析数据可知，当小车的质量一定时，小车的加速度与其所受合力成______________（选填“正”或“反”）比。
（3）另一实验小组用图乙所示实验装置探究加速度与力的关系，小车通过纸带与打点计时器相连。在保持小车质景不变的情况下，挂上砝码盘后，通过多次改变盘中砝码的个数，根据所得数据作出小车加速度a与砝码盘和砝码所受重力的图象如图丙所示。图线不通过坐标原点O的原因是______________；图线上部弯曲的原因是__________________________________________。
