3．如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°角，小球的質(zhì)量為2kg，與車廂保持相對靜止．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（做出必要的示意圖） 
（1）求車廂運動的加速度并說明車廂的運動情況．
（2）求懸線對球的拉力．

分析 （1）對小球進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，而車廂相對于小球靜止，加速度相等，進而判斷車廂的運動情況；
（2）根據(jù)力的合成與分解求出繩子的拉力．

解答 解：（1）球和車廂相對靜止，它們的運動情況相同，由于對球的受力情況知道的較多，故應以球為研究對象．球受兩個力作用：重力mg和線的拉力FT，由球隨車一起沿水平方向做勻變速直線運動，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向．做出平行四邊形如圖所示

球所受的合外力為
F合=mgtan37°
由牛頓第二定律F合=ma可求得球的加速度為：
$a=\frac{F}{m}=gtan37=7.5m/{s}_{\;}^{2}$
加速度方向水平向右．
車廂可能水平向右做勻加速直線運動，也可能水平向左做勻減速直線運動．
（2）由圖可得，線對球的拉力大小為${F}_{T}^{\;}=\frac{mg}{cos37°}=\frac{20}{0.8}N=25N$
答：（1）車廂運動的加速度為$7.5m/{s}_{\;}^{2}$，加速度方向水平向右．車廂可能水平向右做勻加速直線運動，也可能水平向左做勻減速直線運動
（2）懸線對球的拉力為25N

點評 本題主要考查了牛頓第二定律及力的合成與分解原則，要求同學們能正確對小球進行受力分析，難度適中．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．在平直的公路上，汽車啟動后在第10s末速度表的指針指在如圖所示的位置，前10s內(nèi)汽車運動的距離為150m．下列說法中正確的是（　�。�
A．第10 s末汽車的瞬時速度大小是70 m/s
B．第10 s末汽車的瞬時速度大小是70 km/h
C．第10 s內(nèi)汽車的平均速度大小是70 m/s
D．前10 s內(nèi)汽車的平均速度大小是35 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

14．如圖所示，斜面體ABC固定在地面上，小球p從A點由靜止下滑，當小球p開始下滑時，另一小球q從A點正上方的D點同時水平拋出，兩球同時到達斜面底端的B處．已知斜面AB光滑，長度l=3m，斜面傾角為θ=37°．不計空氣阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）小球p從A點滑到B點的時間；
（2）小球q拋出時的初速度大小和拋出點距地面的高度；
（3）小球q落在B點時的速度方向與水平方向夾角a的正切值．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

11．如圖所示，A、B是質(zhì)量分別為2kg和1kg的物體，用一細繩相連，在豎直向上拉力F=60N的作用下向上加速運動，不計空氣阻力，取g=10m/s2，求
（1）物體運動的加速度；
（2）A、B間細繩的拉力大��；
（3）某時刻，突然撤去力F，由于慣性，A、B一起向上豎直上拋，則上升過程中A、B間細線的拉力又是多大．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．在光滑水平面上有A、B、C三個物塊位于同一條直線上，已知B的質(zhì)量為4m，C的質(zhì)量為m．現(xiàn)使A獲得一向左的速度．A與B發(fā)生彈性碰撞后A物塊反彈，接著與C物炔發(fā)生碰撞并粘合在一起，已知A與B碰后B的速度大小是AC碰后共同速度大小的3倍，求物塊A的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．如圖所示，質(zhì)量為2kg的木板M放置在足夠大光滑水平面上，其右端固定一輕質(zhì)剛性豎直擋板，對外最大彈力為4N，質(zhì)量為1kg的可視為質(zhì)點物塊m恰好與豎直擋板接觸，已知M、m間動摩擦因數(shù)μ=0.5，假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．初始兩物體均靜止，某時刻開始M受水平向左力F作用，F(xiàn)與M位移關系為F=3+0.5x，重力加速度g=10m/s2，關于M、m的運動，下列表述正確的是（　�。�
A．當F剛作用時，豎直擋板對m就有彈力作用
B．m的最大加速度為9m/s2
C．當M運動位移為24m過程中，F(xiàn)所做的功為216J
D．m獲得的最大速度無法求解

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．行星沖日是指太陽系內(nèi)某一地區(qū)公轉軌道以外的行星于繞日公轉過程中運行到與地球、太陽成一直線的狀態(tài)，而地球恰好位于太陽和外行星之間的一種天文現(xiàn)象．設某行星和地球繞太陽公轉的軌道均可視為圓，地球軌道半徑r1與該行星軌道半徑r2的比值為$\frac{{r}_{1}}{{r}_{2}}$=a，則該行星發(fā)生相鄰兩次沖日現(xiàn)象的時間間隔的年數(shù)是（　�。�
A．$\frac{1}{1+\sqrt{{a}^{3}}}$B．$\frac{1}{1-\sqrt{{a}^{3}}}$C．$\frac{1-\sqrt{{a}^{3}}}{1+\sqrt{{a}^{3}}}$D．$\frac{1+\sqrt{{a}^{3}}}{1-\sqrt{{a}^{3}}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．關于一對作用力與反作用力跟一對平衡力之間的比較，下列說法正確的是（　�。�
A．一對平衡力的合力為零，作用效果相互抵消：一對作用力和反作用力的合力也為零，作用效果也相互抵消
B．先有作用力，接著才有反作用力：平衡力卻是同時作用在同一物體上
C．一對平衡力的性質(zhì)可以是互不相同的：而作用力與反作用力的性質(zhì)一定是相同的
D．人拍手時，兩手間的相互作用力不屬于作用力與反作用力，只能是一對平衡力

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．下列說法中正確的是（　�。�
A．質(zhì)點一定是體積和質(zhì)量都極小的物體
B．質(zhì)量較小的物體，當速度很大時，其慣性一定很大
C．勻速直線運動一定是速度不變的運動
D．速度的定義式和平均速度公式都是v=$\frac{△x}{△t}$，因此速度就是指平均速度

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