如圖8所示,質(zhì)量為4kg的小球用輕質(zhì)細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上。細(xì)繩的延長(zhǎng)線通過(guò)小球的球心O,且與豎直方向的夾角為θ=37?。 g取10 m/s2 ,已知sin37?=0.6,cos37?=0.8,求:

(1)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力和車后壁對(duì)小球的壓力;

(2)若要始終保持θ=37?,則汽車剎車時(shí)的加速度最大不能超過(guò)多少。

解:(1)對(duì)小球受力分析如圖,將細(xì)線拉力T分解有:

 (1分), 

  (1分)

       由二力平衡可得:(1分)    

(1分)

       解得:細(xì)線拉力T=50N         (1分)

車壁對(duì)小球的壓力N=mgtanθ=30N  (1分)

   (2)設(shè)汽車剎車時(shí)的最大加速度為a,此時(shí)車壁對(duì)小球彈力N=0,  (1分)

由牛頓第二定律有     即           (2分)

        解得:a=gtanθ=7.5m/s2                                    (1分)

        即汽車剎車時(shí)的速度最大不能超過(guò)7.5m/s2。

 


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

實(shí)驗(yàn)題
(1)如圖1所示,質(zhì)量為M的滑塊A放在氣墊導(dǎo)軌B上,C為速度傳感器,它能將滑塊A滑到導(dǎo)軌最低點(diǎn)時(shí)的速度實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,整個(gè)裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上,設(shè)斜面高度為h.啟動(dòng)氣源,滑塊4自導(dǎo)軌頂端由靜止釋放,將斜面的高度、滑塊通過(guò)傳感器C時(shí)的對(duì)應(yīng)速度記人表中.(g取9.8m/s2
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實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6
斜面高度h(cm) 10 20 30 40 50 60
傳感器示數(shù)v(m/s) 1.40 1.98 2.42 2.80 2.90 3.43
v2(m2/s2 1.96 3.92 5.86 7.84 8.41 11.76
①要由此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,所需的器材有速度傳感器(帶電源、計(jì)算機(jī)、導(dǎo)線),滑塊,氣墊導(dǎo)軌(帶氣源),髙度可以調(diào)節(jié)的斜面,此外還需的器材有
 
;
A、毫米刻度尺    B、天平   C.秒表  D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 E彈簧測(cè)力計(jì)
②選擇適當(dāng)?shù)奈锢砹吭谌鐖D2中所示的坐標(biāo)紙上作出能直觀反映滑塊經(jīng)傳感器時(shí)的速度與斜面髙度的關(guān)系圖象;(需標(biāo)出橫縱坐標(biāo)所代表的物理量)
③由圖象分析滑塊沿氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)機(jī)械能是否守恒.若守恒,說(shuō)明機(jī)械能守恒的依據(jù),若不守恒,說(shuō)明機(jī)械能不守恒的原因.你的結(jié)論是
 

(2)測(cè)一個(gè)待測(cè)電阻Rx(約200Ω)的阻值,除待測(cè)電阻外,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:
電源E:電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì);
電流表A1 量程0~10mA、內(nèi)阻r1約為50Ω;
電流表A2:量程0~50μA、內(nèi)阻r2=1000Ω;
滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值20Ω、額定電流2A;
電阻箱R2:阻值范圍0~9999Ω
①由于沒(méi)有提供電壓表,為了測(cè)定待測(cè)電阻上的電壓,應(yīng)選電流表
 
與電阻箱R2連接,將其改裝成電壓表.
②對(duì)于下列測(cè)量Rx的四種電路圖(如圖3),為了測(cè)量準(zhǔn)確且方便應(yīng)選圖
 

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③實(shí)驗(yàn)中將電阻箱R2的阻值調(diào)到4000Ω,再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖4所示,可測(cè)得待測(cè)電阻Rx的測(cè)量值是
 
Ω
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖8所示,質(zhì)量為m=0.5 kg的小球從距離地面高H=5 m處自由下落,到達(dá)地面恰能沿凹陷于地面的半圓形槽壁運(yùn)動(dòng),半圓槽的半徑R為0.4 m,小球到達(dá)槽底部最低點(diǎn)時(shí)速率恰好為10 m/s,并繼續(xù)沿槽壁運(yùn)動(dòng)直到槽左端飛出且豎直方向上升、落下,如此反復(fù)幾次.設(shè)摩擦力大小恒定不變,求:

圖8

(1)小球第一次飛出半圓槽上升的距離離水平地面的高度h為多少?

(2)小球最多能飛出槽外幾次?(g取10 m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(12分)如圖8所示,質(zhì)量為4.0kg的物體在與水平方向成37°角、大小為20N的拉力F作用下,沿水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),物體與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20。(取g = 10m/s2)。求:

(1)物體受到的地面對(duì)它的支持力大;

(2)物體受到的地面對(duì)它的摩擦力大;

(3)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小。

 


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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

 (12分)如圖8所示,質(zhì)量為4.0kg的物體在與水平方向成37°角、大小為20N的拉力F作用下,沿水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),物體與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20。(取g = 10m/s2)。求:

(1)物體受到的地面對(duì)它的支持力大。

(2)物體受到的地面對(duì)它的摩擦力大。

(3)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小。

 


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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(12分)如圖8所示,質(zhì)量為4.0kg的物體在與水平方向成37°角、大小為20N的拉力F作用下,沿水平面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),物體與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20。(取g = 10m/s2)。求:

(1)物體受到的地面對(duì)它的支持力大;

(2)物體受到的地面對(duì)它的摩擦力大;

(3)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小。

 


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