题目内容

如图4－3－13所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，小球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

图4－3－13

 (1)求车厢运动的加速度，并说明车厢的运动情况．

(2)求悬线对球的拉力．

解析：(1)车厢的加速度与小球的加速度相同，由小球的受力分析知(如图所示)：a＝＝gtan37°＝g＝7.5 m/s2.

加速度大小为7.5 m/s2，方向向右，车厢向右做匀加速运动或向左做匀减速运动．

(2)由图可知，线对小球的拉力的大小为：

F＝＝ N＝12.5 N.

悬线对小球的拉力为12.5 N.

答案：(1)7.5 m/s2，方向向右，车厢向右做匀加速运动或向左做匀减速运动　(2)12.5 N

练习册系列答案
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在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图14－5－13所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：

(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA＝________mm，xB＝________mm，相邻两条纹间距Δx＝________mm；

(2)波长的表达式λ＝________(用Δx、l、d表示)，该单色光的波长λ＝________m；

(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”、“不变”或“变小”)．

图14－5－13

如图4－3－13所示为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧．投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去．设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零．不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能．已知重力加速度为g.求：

(1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1；

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(3)已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在m到m之间变化，且均能落到水面．持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？

 (2013·江苏南通模拟)将一小球从高处水平抛出，最初2 s内小球动能Ek随时间t变化的图象如图4－3－13所示，不计空气阻力，取g＝10 m/s2.根据图象信息，不能确定的物理量是  (　　)．

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B．小球的初速度

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某同学利用如图4－5－12所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表：

计数点

1

2

3

4

5

6

7

h/m

0.124

0.194

0.279

0.380

0.497

0.630

0.777

v/(m·s－1)

 

1.94

2.33

2.73

3.13

3.50

v2/(m2·s－2)

 

3.76

5.43

7.45

9.80

12.3

请在图4－5－13坐标中，描点作出v2－h图线；由图线可知，重锤下落的加速度g′＝________ m/s2(保留三位有效数字)；若当地的重力加速度g＝9.80 m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是____________________________________________．

图4－5－12

图4－5－13

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