题目内容

15.如图所示,地铁车厢中小球A用细线悬挂于顶棚上,当车厢沿水平面向右做匀变速直线运动时,细线向右偏离竖直方向θ角.已知重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A.车厢作加速运动,加速度为gsinθB.车厢作减速运动,加速度为gsinθ
C.车厢作加速运动,加速度为gtanθD.车厢作减速运动,加速度为gtanθ

分析 小球与车厢保持相对静止,车与球的运动状态相同,对小球受力分析,由牛顿第二定律求出小球的加速度,即车的加速度,然后答题.

解答 解:以小球为研究对象,受力如图所示,

由牛顿第二定律得:mgtanθ=ma,
解得:a=gtanθ=gtanθ,方向:水平向左;
小球与车厢保持相对静止,车与小球的运动状态相同,
则车的加速度大小为gtanθ,方向:水平向左;故小车可能向左加速或者是向右减速,
故AB错误,CD正确;
故选:CD

点评 球与车的运动状态相同,对小球受力分析,由牛顿第二定律求出其加速度即可正确解题.

练习册系列答案
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7.如图甲所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量C(填选项前的符 号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复,接下来要完成的必要步骤是ADE(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM,ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为m1•OM+m2•ON=m1•OP(用(2)中测量的量表示).
(4)经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示,碰撞前、后m1的动量分别为P1和P1′,则P1:P1′=14:11;若碰撞结束是的m2动量为P2′,则P1′:P2′=11:2.9,实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值$\frac{{p}_{1}}{{p}_{1}′+{p}_{2}′}$为1.01.

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