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5.趣味運動會上運動員手持網球拍托球沿水平面勻加速跑,設球拍和球的質量分別為M、m,球拍平面和水平面之間的夾角為θ,球拍與球保持相對靜止,它們間摩擦及空氣阻力不計,則( 。
A.運動員的加速度為gtanθ
B.球拍對球的作用力為$\frac{mg}{sinθ}$
C.運動員對球拍的作用力為$\frac{Mg}{cosθ}$
D.若加速度大于gsinθ,球一定沿球拍向上運動

分析 由題,不計摩擦力,分析網球的受力情況,作出力圖,根據牛頓第二定律求解加速度和球拍對球的作用力;分析網球豎直方向的受力情況,判斷球能否向上運動.

解答 解:A、B、C對網球:受到重力mg和球拍的支持力N,作出力圖如圖,根據牛頓第二定律得:
  Nsinθ=ma
  Ncosθ=mg
解得,a=gtanθ,N=$\frac{mg}{cosθ}$,故A正確、B錯誤;
以球拍和球整體為研究對象,如圖2,根據牛頓第二定律得:
 運動員對球拍的作用力為F=$\frac{(M+m)g}{cosθ}$,故C錯誤.
D、當a>gtanθ時,網球將向上運動,由于gsinθ與gtanθ的大小關系未知,故球不一定沿球拍向上運動.故D錯誤.
故選:A.

點評 本題是兩個作用下產生加速度的問題,分析受力情況是解答的關鍵,運用正交分解,根據牛頓第二定律求解.

練習冊系列答案
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15.如圖所示,質量為m,電量為q的帶正電的小球,用長度為l的輕繩懸掛在天花板上,未加電場時輕繩在豎直方向,當加水平向右的勻強電場后,小球向外偏轉的最大角度θ=37°.則電場強度E的大小為( 。
A.$\frac{mg}{3q}$B.$\frac{3mg}{4q}$C.$\frac{5mg}{4q}$D.$\frac{4mg}{3q}$

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(2)電子束從+y軸上射入電場的縱坐標范圍;
(3)從磁場中垂直于y軸射入電場的電子打到熒光屏上距Q點的最遠距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖甲所示,一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗.有一直徑為d、質量為m的金屬小球由A處由靜止釋放,下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門,測得A、B間的距離為H(H>>d),光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t,當地的重力加速度為g.則:

(1)如圖乙所示,用20分度的游標卡尺測得小球的直徑d=0.815cm.
(2)多次改變高度H,重復上述實驗,作出$\frac{1}{{t}^{2}}$隨H的變化圖象如圖丙所示,當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式:2gH0${t}_{0}^{2}$=d2(用t0、H0、g、d表示,四個量均取國際單位)時,可判斷小球下落過程中機械能守恒.
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)動能增加量△EK總是稍小于重力勢能減少量△EP,增加下落高度后,則△Ep-△Ek將增加 (選填“增加”、“減小”或“不變”).

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10.如圖所示,水平地面上放著一個畫架,它的前支架是固定而后支架可前后移動,畫架上靜止放著一幅重為G的畫.下列說法正確的是(  )
A.畫架對畫的作用力大于G
B.畫架后支架受到地面的摩擦力水平向前
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D.畫架對畫的彈力是畫發(fā)生彈性形變引起的

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A.水平細線O′A剪斷后的瞬間,OA細線拉力為$\frac{mg}{2}$
B.水平細線O′A剪斷后的瞬間,小球A的加速度方向水平向右
C.細線碰到P后的瞬間,OA細線拉力為5mg
D.細線碰到P后恰能作完整的圓周運動

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A.v0=20 m/s時,子彈能擊中小球
B.v0=40 m/s時,子彈能擊中小球
C.v0=30 m/s時,子彈能擊中小球
D.以上的三個v0值,子彈可能都不能擊中小球

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