题目内容

如图1所示，m =4kg的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37°角.当：（1）小车以a=g向右加速；（2）小车以a=g向右减速时，分别求细线对小球的拉力F1和后壁对小球的压力F2各多大？


见解析
【试题分析】
（1）向右加速时小球对后壁必然有压力，球在三个共点力作用下向右加速.合外力向右，F2向右，因此G和F1的合力一定水平向左，所以 F1的大小可以用平行四边形定则求出F1=50N，可见向右加速时F1的大小与a无关；F2可在水平方向上用牛顿第二定律列方程F2-0.75G=ma，计算得F2=70N.可以看出F2将随a的增大而增大.

（2）必须注意到：向右减速时，F2有可能减为零，这时小球将离开后壁而“飞”起来.这时细线跟竖直方向的夹角会改变，因此F1的方向会改变.所以必须先求出这个临界值.此时G和F1的合力刚好等于ma，所以a的临界值为a=g.当a=g时小球必将离开后壁.不难看出，这时F1=mg=56N， F2=0.
练习册系列答案
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[物理--选修3-4]

（1）（6分）沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图1所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=
140
 s时
CD
CD

A．质点M对平衡位置的位移一定为负值
B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同
D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
（2）（9分）如图2所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径．来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM=30°，求：
①玻璃的折射率．
②球心O到BN的距离．
在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：
（1）将实验器材组装如图1所示．请你指出该装置中的错误或不妥之处：
①
电源电压应为4～6V
电源电压应为4～6V
；②
小车未靠近打点计时器
小车未靠近打点计时器
；③
没有平衡摩擦力
没有平衡摩擦力

（2）改正实验装置后，该同学顺利完成了实验．在实验中保持小车质量不变，改变沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表：
F/N 0.21 0.30 0.40 0.49 0.60
a/（m/s-2） 0.10 0.21 0.29 0.41 0.49
1根据测得的数据，在图2中作出a～F图象；
   ②由图1可知，小．车与长木板之间的最大静摩擦力大小为
0.10
0.10
N．
（3）打出的某一条纸带，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，如图3，相邻计数点间还有四个点未标出．利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=
0.50
0.50
m/s2，A点的速度vA=
0.095
0.095
m/s．
精英家教网（1）某组同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到P1和P2的像．当P1的像恰好被P2的像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像．在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓（实线）如图1所示．
①小明在测量过程中，放置三棱镜的位置向右发生了微小的平移（移至图2中的虚线位置，底边仍重合），仍以AB作为分界面，三棱镜玻璃折射率的测量值
 
其真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
②小虎在测量过程中，放置三棱镜的位置向左发生了微小的平移（移至图3中的虚线位置，底边仍重合），仍以AB作为分界面，三棱镜玻璃折射率的测量值
 
其真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）精英家教网
①实验时测量出钩码的质量为m、滑块的质量为M，滑块上遮光条的宽度为d．图甲中滑块运动前遮光条到光电门的距离为S，然后将钩码和滑块从图示位置同时静止释放到遮光条通过光电门，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为△t，本实验通过比较
 
和
 
（用已知量和测量的物理量符号表示）在实验误差允许的范围内相等，从而验证了系统的机械能守恒．
②假如用游标卡尺测量遮光条的宽度如图4所示，则遮光条的宽度为
 
cm；由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为l.3×10-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为
 
m/s．
精英家教网（1）某中学物理兴趣小组的同学，打算用单摆测定当地重力加速度．
（1）若该单摆的摆长为l，用秒表测出单摆完成n次全振动所用时间为t，那么，重力加速度g=
 
（用相关字母表示）．
（2）现有一位同学在实验时測出了多组单摆的摆长l和振动周期T，作出了 T2-l图象，从理论上看T2-i图象是一条经过坐标原点的直线，但该同学根据实验的数据作出的图象如图1所示．那么：
①造成该图象不过坐标原点的原因最有可能是
 
．
②由图象求出的重力加速度g=
 
m/s2 （取π2=9.87，结果保留三位有效数字）．
（II）如图2所示，为某电阻的阻值R随摄氏温度t变化的关系图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻R与电池（E、r）、内阻为Rg的电流表（零刻线在左边）、滑动变阻器R'串联起来，连接成如图3所示的电路，用该电阻R做测温探头，把电流表的电流刻度线改为相应的温度刻度线，于是就得到了一个简单的“电阻测温计“，不计电阻自身发热的影响．则：
（1）使用“电阻测温计“前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度线应在t2的刻度线的
 
（选填“左”、“右”）侧；
（2）在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系，那么，温度t与电流I之间的关系式为t=
 
（用题中的物理量的字母表示）；
（3）利用温度和电流的对应关系计箅温度时，需要知道电流表的内阻Rg，现要比较精确地测量电流表的内阻Rk（约为200Ω，实验室备有下列可供选用的器材：
A．电阻箱 R1 （0-99.99Ω） B．电阻箱．R2（0-999.9Ω）；
C．变阻器 R3（0-20Ω）D．变阻器 R4（0-20kΩ）
此外，还有电动势合适的电源、两个开关、若干导线等．
①在虚线框内设计一个用“半偏法“测量电流表内阻Rg的电路；
②在这个实验电路中，电阻箱应选
 
；变阻器应选
 
（用器材前的字母表示）；
（4）用“半偏法“测得的电流表内阻是
 
．由此因素造成的温度的测量值是
 
（这两空均选填“偏大”或“偏小”）．
[物理--选修3-4]

（1）（6分）沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图1所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t= s时______
A．质点M对平衡位置的位移一定为负值
B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同
C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同
D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反
（2）（9分）如图2所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径．来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM=30°，求：
①玻璃的折射率．
②球心O到BN的距离．

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