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    4.如圖所示,在質(zhì)量為M的小車中,用細線懸掛一個質(zhì)量很小的小球,在水平牽引力F的作用下,小車向右做勻加速運動,穩(wěn)定時懸繩向左偏轉(zhuǎn)的角度為α,撤去牽引力F后,小車繼續(xù)向右運動過程,穩(wěn)定時小球向右偏轉(zhuǎn)的角度為β.求:牽引力F的大。

    分析 小球與小車相對靜止時具有相同的加速度,根據(jù)兩次相對靜止的情況受力分析,求出加速度的大小,再對整體分析,根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大小.

    解答 解:小球受重力和拉力,穩(wěn)定時懸繩向左偏轉(zhuǎn)的角度為α時,
    根據(jù)牛頓第二定律可得,mgtanα=ma1
    則小球的加速度a1=gtanα,方向水平向右;穩(wěn)定時小球向右偏轉(zhuǎn)的角度為β時,
    根據(jù)牛頓第二定律可得,mgtanβ=ma2,
    則小球的加速度a2=gtanβ,方向水平向左.

    因為小球與小車具有相同的加速度,對整體分析有:
    F-f=(M+m)a1 …①
    f=(M+m)a2…②
    聯(lián)立①②兩式解得:F=(M+m)g(tanα+tanβ).
    由于小球的質(zhì)量很小,所以牽引力F的大小:
    F=Mg(tanα+tanβ).
    答:牽引力F的大小為Mg(tanα+tanβ).

    點評 本題主要考查學生對牛頓第二定律和受力分析的掌握和運用,綜合運用整體法和隔離法是解答本題的關(guān)鍵所在,同時還要知道小球和車具有相同的加速度.

    練習冊系列答案
    相關(guān)習題

    科目:高中物理 來源: 題型:解答題

    14.如圖,質(zhì)量m=20kg的物塊(可視為質(zhì)點),與質(zhì)量M=30kg、高h=0.8m、長度L=4m的小車一起以v0向右勻速運動.現(xiàn)在A處固定一高h=0.8m、寬度不計的障礙物,當車撞到障礙物時被粘住不動,而貨物繼續(xù)在車上滑動,到A處時即做平拋運動,恰好與傾角為53°的光滑斜面相切而沿斜面向下滑動至O點,已知貨物與車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,兩平臺的高度差h′=2m.(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:

    (1)貨物平拋時的水平速度v1;
    (2)車與貨物共同速度的大小v0;
    (3)當M停止運動開始到m運動至O點結(jié)束的時間.

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    科目:高中物理 來源: 題型:多選題

    15.如圖所示,一列簡諧橫波在t時刻的波形圖象,已知波的傳播速度為2m/s,a、b、c是三個振動的質(zhì)點.下列說法中正確的是( 。
    A.振源的振動頻率為0.5 Hz
    B.從t時刻再經(jīng)過1 s,質(zhì)點a、b、c通過的路程均為6 cm
    C.t時刻質(zhì)點a、b、c所受的回復力大小之比為2:1:3
    D.若從t時刻起質(zhì)點a比質(zhì)點b先回到平衡位置,則波沿x 軸正方向傳播
    E.當該波波源向觀察者減速運動時,觀察者通過儀器接收的頻率一定大于0.5 Hz

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    科目:高中物理 來源: 題型:計算題

    12.如圖,長為L=2m、質(zhì)量mA=4kg的木板A放在光滑水平面上,質(zhì)量mB=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點)位于A的中點,水平力F作用于A.AB間的動摩擦因素μ=0.2(AB間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2).求:
    (1)為使AB保持相對靜止,F(xiàn)不能超過多大?
    (2)若拉力F=12N,物塊A的加速度多大?

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    科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

    19.一金屬球,原來不帶電,現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細桿MN,如圖所示,a,b,c三點處的電勢分別為Ua,Ub,Uc,金屬球上感應電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a,b,c三點的場強大小分別為Ea,Eb,Ec,則( 。
    A.Ea最大,Ua>Ub>UcB.Ec最大,Ua=Ub=Uc
    C.Eb最大,Ua<Ub<UcD.Ea=Eb=Ec,Ua=Ub=Uc

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    科目:高中物理 來源: 題型:計算題

    9.運動員手持網(wǎng)球拍托球沿水平面勻加速跑動,設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m,球拍平面和水平面之間夾角為θ,球拍與球保持相對靜止,它們間的摩擦和空氣阻力不計,試求:
    (1)球拍對球的作用力N;
    (2)運動員跑動的加速度a.

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    科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

    16.兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點,兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示,其中A、N兩點的電勢為零,ND段中C點電勢最高,則下列選項說法錯誤的是( 。
    A.q1為正電荷,q2為負電荷
    B.q1電荷量大于q2的電荷量
    C.NC間場強方向沿x軸正方向
    D.將一負點電荷從N點移到D點,電場力先做正功后做負功

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    科目:高中物理 來源: 題型:多選題

    13.如圖所示,質(zhì)量均為1kg的兩個物體A、B放在水平地面上相距9m,它們與水平地面的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2.現(xiàn)使它們分別以大小vA=6m/s和vB=2m/s的初速度同時相向滑行,不計物體的大小,取g=10m/s2.則( 。
    A.它們經(jīng)過2s相遇B.它們經(jīng)過4s相遇
    C.它們在距離物體A出發(fā)點8m 處相遇D.它們在距離物體A出發(fā)點6m 處相遇

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    科目:高中物理 來源: 題型:填空題

    14.一質(zhì)點的x-t圖象如圖所示,在t1~t2時間內(nèi)質(zhì)點靜止(填是什么運動狀態(tài)),在O~t1時間內(nèi)的速度方向和t2~t3時間內(nèi)的速度方向相反(填“相同”或“相反”).

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