14．某研究性學(xué)習(xí)小組利用力傳感器研究小球與豎直擋板間的作用力，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，已知斜面傾角為45°，光滑小球的質(zhì)量m=3kg，力傳感器固定在豎直擋板上．求：
（1）當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，力傳感器的示數(shù)；
（2）當(dāng)整個(gè)裝置向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，力傳感器示數(shù)為36N，此時(shí)裝置的加速度大��；
（3）某次整個(gè)裝置在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，力傳感器示數(shù)恰好為0N，此時(shí)整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)方向如何？加速度為多大？

分析 （1）對(duì)小球受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可求得力傳感器的示數(shù)；
（2）分解支持力，分別對(duì)豎直方向和水平方向列式，由牛頓第二定律可求得加速度；
（3）要使物體不受檔板的彈力，則應(yīng)由重力和斜面的支持力的合力充當(dāng)水平方向的合外力；由牛頓第二定律可求得加速度．

解答 解：（1）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)小球與力傳感器時(shí)的作用力大小為F，小球與斜面間的作用力大小為FN；
如圖所示；由幾何關(guān)系可知；
F=mg=3×10=30N；
（2）
豎直方向FNcos45°=mg；
水平方向F-FNsin45°=ma；
解得：a=2m/s2；
（3）要使力傳感器示數(shù)為0，則有：
FNcos45°=mg；
FNsin45°=ma；
解得：a=10m/s2；
加速度方向向左；故物體應(yīng)向左加速；
答：（1）當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，力傳感器的示數(shù)為30N；
（2）當(dāng)整個(gè)裝置向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，力傳感器示數(shù)為36N，此時(shí)裝置的加速度大小為2m/s2；
（3）某次整個(gè)裝置在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，力傳感器示數(shù)恰好為0N，此時(shí)整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)方向向左，加速度大小為10m/s2．
22．

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓第二定律及共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用，要注意正確受力分析，明確物體的受力情況，再由牛頓第二定律列式求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，兩個(gè)相同的小球a和b用長度分別為L和2L兩細(xì)繩連接，并一起在光滑的水平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（　�。�
A．a球的周期比b球的周期小B．a球的線速度比b球的線速度大
C．L與2L兩根細(xì)線上的拉力之比為3：2D．L與2L兩根細(xì)線上的拉力之比為4：3

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

5．某同學(xué)分別用螺旋測(cè)微器和多用電表測(cè)量一段合金電阻絲的直徑和電阻，測(cè)電阻絲的直徑如圖甲所示，讀數(shù)為1.780mm．用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，紅表筆應(yīng)插入正接線孔（選填“+”或“-”），他按照正確的步驟操作后，測(cè)量的結(jié)果如圖乙所示，電阻絲阻值大小為50Ω，為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)將多用電表的選擇開關(guān)旋到×1檔（選填“×1”或“×100”）并重新歐姆調(diào)零再進(jìn)行測(cè)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，光滑水平面上固定著平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L=10cm，長為3d=12m，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長為d=4m的絕緣涂層，導(dǎo)軌處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T，方向與導(dǎo)軌平面垂直，質(zhì)量為m=0.01kg的導(dǎo)體棒位于導(dǎo)軌的右端，在恒力F=0.05N作用下靜止開始運(yùn)動(dòng)，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R=1Ω，其他部分的電阻均不計(jì)，求：
（1）導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）整個(gè)過程中合力做的功；
（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q和通過電阻的電量q．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

9．研究表明，一般人的剎車反應(yīng)時(shí)間（即圖中“反應(yīng)過程”所用時(shí)間）為t0=0.4s，但飲酒會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長，在某次試驗(yàn)中，志愿者未飲酒駕車以20m/s的速度勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況開始剎車，已知?jiǎng)x車時(shí)的加速度大小為8m/s2，則汽車5s內(nèi)的位移為33m；志愿者少量飲酒后駕車仍以相同的速度在試驗(yàn)場(chǎng)的水平面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離為L=39m，則飲酒后志愿者的反應(yīng)時(shí)間為0.7s．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．乘坐游樂園的翻滾過山車，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列說法正確的是（　�。�
A．車在最高點(diǎn)時(shí)，車在軌道內(nèi)側(cè)，人處于倒坐狀態(tài)，被保險(xiǎn)帶拉住，沒有保險(xiǎn)帶，人就會(huì)掉下來
B．人在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)座位仍可能產(chǎn)生壓力，但壓力一定小于mg
C．人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力等于mg
D．人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力大于mg

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．一種海浪發(fā)電機(jī)的氣室如圖所示，當(dāng)海水下降時(shí)出氣閥門K1關(guān)閉，進(jìn)氣閥門K2打開；吸入壓強(qiáng)為P1=1.0×105Pa的空氣（可視為理想氣體），吸氣后氣室中空氣的總體積為V1=0.95m3．當(dāng)海水上升時(shí)K2立即關(guān)閉，海水推動(dòng)活塞壓縮吸入的空氣，當(dāng)氣體壓強(qiáng)達(dá)到P2=5.0×105Pa時(shí)，閥門K1被推開，活塞繼續(xù)推動(dòng)空氣使之進(jìn)入工作室，同時(shí)工作室中的氣體推動(dòng)渦輪機(jī)工作，渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，已知?dú)馐抑械臍怏w與外界無熱量交換．
①若在壓縮過程中，兩個(gè)閥門均關(guān)閉，此過程中氣體內(nèi)能增加了3.4×104J，求活塞對(duì)該氣體所做的功是多少？
②上述過程中，氣體剛被壓縮時(shí)的溫度為12℃，閥門K1剛被推開時(shí)，氣室中氣體的溫度為27℃，求此時(shí)氣體的體積．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．質(zhì)量為m的圓球放在光滑斜面和光滑的擋板之間．如圖，當(dāng)擋板由圖示虛線位置（此時(shí)擋板與斜面垂直）緩慢的移至豎直位置（實(shí)線）過程中，關(guān)于斜面和擋板對(duì)圓球的彈力大小的變化，說法正確的是（　　）
A．斜面對(duì)圓球的彈力先變小后變大B．斜面對(duì)圓球的彈力逐漸變小
C．擋板對(duì)圓球的彈力先減少后增強(qiáng)D．擋板對(duì)圓球的彈力逐漸變大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形如圖所示，已知t=0.6s時(shí)，B點(diǎn)第三次出現(xiàn)波峰．
則（1）這列波的周期是多少？
（2）x=50cm處的質(zhì)點(diǎn)A回到平衡位置的最短時(shí)間為多少？

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