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18.如圖所示,小車沿水平面以a=2g的加速度向右做勻加速直線運動,車的右端固定一根鐵桿,鐵桿始終保持水平面成θ角,桿的頂端固定著一只質量為m的小球,則桿對小球的作用力大小是(  )
A.2mgB.mgtanθC.$\sqrt{3}$mgtanθD.$\sqrt{5}$mg

分析 對球進行分析,由牛頓第二定律可求得合力的方向,再由力的合成可求得桿對球的作用力.

解答 解:由于球被固定在桿上,故與車具有相同的加速度a,以球為研究對象,根據其受力和運動情況可知小球的加速度a由小球重力mg和桿對小球的作用力F的合力提供,物體受力情況如圖所示,因球的加速度與小車的加速度相同;則可知合力方向水平向右.
則由幾何關系可知,T=$\sqrt{(mg)^{2}+(2mg)^{2}}$=$\sqrt{3}$mg;
故選:D.

點評 本題考查牛頓第二定律的應用,要注意桿的作用力可以沿任意方向,故不能根據夾角利用角邊關系求解,只能根據受力分析,利用勾股定理求解.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.在探究加速度與力、質量的關系實驗中,采用如圖1所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質量用M表示,盤及盤中砝碼的質量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出.

(1)當M與m的大小關系滿足M>>m時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力.
(2)一組同學在做加速度與質量的關系實驗時,保持盤及盤中砝碼的質量一定,改變小車及車中砝碼的質量,測出相應的加速度,采用圖象法處理數據,為了比較容易地觀測加速度a與質量M的關系,應該作a與$\frac{1}{M}$的圖象.
(3)乙、丙同學用同一裝置做實驗,畫出了各自得到的a-$\frac{1}{M}$圖線如圖2所示,兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同?小車及車中砝碼的質量
(4)另一組的幾名同學在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中,當物體的質量一定時,分別根據實驗數據畫出了不同的實驗圖象,如圖3所示,下列說法中正確的是AD
A、形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大
B、形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小
C、形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大
D、形成圖丁的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.某同學設計了一個探究加速度與物體所受合力及質量間關系的實驗,圖a為實驗裝置圖,A為小車,B為打點計時器,C為裝有沙的沙桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板.實驗中認為細繩對小車的拉力F等于沙和沙桶的總重力,小車運動的加速度a可由打點計時器在紙帶上打出的點求得
(1)圖b為某次實驗得到的紙帶,紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為0.10s,由圖中數據求出小車加速度值為0.64m/s2(計算結果保留兩位有效數字).

(2)保持沙和沙桶的質量不變,改變小車質量m,分別得到小車加速度a與質量m及對應的$\frac{1}{m}$數據如表中所示,根據表中數據,為直觀反映F不變時,a與m的關系,請在圖c中選中恰當的物理量和標度建立坐標系,并作出圖線.
次數12345678
小車加速度a/ms-21.901.721.491.251.000.750.500.30
小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67
$\frac{1}{m}$/kg-14.003.503.002.52.001.401.000.60
(3)從圖線中得到F不變時小車加速度a與質量m間的定量關系是$a=\frac{1}{2m}$.

(4)保持小車質量不變,改變沙和沙桶質量,該同學根據實驗數據作出了加速度與合力F圖線如圖d,該圖線不通過原點,明顯超出偶然誤差范圍,其主要原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,甲、乙兩物體通過輕彈簧連接,甲上端由輕繩與天花板連接,甲、乙處于靜止狀態(tài),甲、乙質量分別為m、2m,重力加速度為g,若將甲與天花板之間輕繩剪斷瞬間,甲、乙加速度分別為a、a,則( 。
A.a=gB.a=3gC.a=1.5gD.a=2g

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示是研究通電自感的實驗電路圖,A1、A2是兩個規(guī)格相同的小燈泡,閉合電鍵調節(jié)電阻R,使兩個燈泡的亮度相同,調節(jié)可變電阻R1,使他們都正常發(fā)光,然后斷開電鍵S.重新閉合電鍵S,則( 。
A.閉合瞬間,A1立刻變亮,A2逐漸變亮B.閉合瞬間,A2立刻變亮,A1逐漸變亮
C.穩(wěn)定后,L和R兩端電勢差不相同D.穩(wěn)定后,A1和A2兩端電勢差不相同

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,用兩根長度相同的絕緣細線把一個質量為0.1kg的小球A懸掛到水平板的MN兩點,A上帶有Q=3.0×10-6C的正電荷.兩線夾角為120°,兩線上的拉力大小分別為F1和F2.A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B.(AB球可視為點電荷;重力加速度取g=10m/s2;靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2
求:(1)兩線上的拉力F1和F2大。
(2)若將B水平右移,使M、A、B在同一直線上,小球A仍在原處靜止,此時兩線上的拉力大小分別為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.相距甚遠的兩顆行星A與B的表面附近各發(fā)射一顆衛(wèi)星a和b,測得衛(wèi)星a繞行星A的周期為Ta,衛(wèi)星b繞行星B的周期為Tb,這兩顆行星的密度之比ρA:ρB為(  )
A.$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$=$\frac{{T}_{a}^{2}}{{T}_^{2}}$B.$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$=$\frac{{T}_^{2}}{{T}_{a}^{2}}$
C.$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$=$\frac{{T}_{a}^{3}}{{T}_^{3}}$D.$\frac{{ρ}_{A}}{{ρ}_{B}}$=$\frac{{T}_^{3}}{{T}_{a}^{3}}$

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7.下表是為了探究彈簧的彈力和伸長的關系所測的數據:
彈力F/N0.51.01.52.02.5
伸長x/cm2.305.086.899.8012.40
(1)請作出F-X圖線;
(2)該彈簧的勁度系數k=20N/m.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.在如圖所示的電路中,閉合開關S后,直流電動機正常轉動,電壓表的示數為8.0V.已知電源電動勢為10V,電源內阻為0.5Ω,電路中的電阻R為1.5Ω,小型直流電動機M的內阻為1.0Ω,電壓表為理想電表,下列說法正確的是( 。
A.流經電動機的電流為2.0AB.電動機的輸出功率為7W
C.電動機產生的熱功率為8WD.電源的輸出功率為8W

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