如圖所示,小車在斜面上沿斜面向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車以不同的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí),系在小車頂部的小球分別如圖中①②③所示三種狀態(tài).
①中細(xì)線呈豎直方向,②中細(xì)線垂直斜面,③中細(xì)線水平.試分別求出上述三種狀態(tài)中小車的加速度.(斜面傾角為θ)
分析:本題的突破口是:小車沿斜面加速下滑,故物體的加速度沿斜面方向,所以小球所受的合力沿斜面方向向下,這樣就可求出小球所受的合外力從而求出物體加速度的大。
解答:解:①中細(xì)線呈豎直方向,小球受重力和豎直向上的拉力,二力平衡,故小車的加速度為零
②中細(xì)線垂直斜面以小球?yàn)檠芯繉ο,其受力如圖所示

由牛頓第二定律得:a=
mgsinθ
m
=gsinθ

方向:沿斜面豎直向下
③中細(xì)線水平以小球?yàn)檠芯繉ο,其受力如圖所示,

由于F沿斜面方向,故有tanθ=
mg
F

所以擺線的拉力F=
mg
tanθ
=mgctgθ

sinθ=
mg
ma
a=
g
sinθ
方向沿斜面向下
答:①中細(xì)線呈豎直方向,②中細(xì)線垂直斜面,③中細(xì)線水平三種狀態(tài)下,小車的加速度分別為①a=0  ②a=gsinθ,方向沿斜面向下  ③a=
g
sinθ
,方向沿斜面向下.
點(diǎn)評:小車只能沿斜面加速下滑,故小車的加速度沿斜面方向,所以小球的加速度也沿斜面方向,即小球所受的合外力沿斜面方向,重力大小方向已知,這樣就知道了合力的方向和大小,從而求出繩子的拉力和小球的加速度.
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示,小車在傾角為α的斜面上勻加速運(yùn)動(dòng),車廂頂用細(xì)繩懸掛一小球,發(fā)現(xiàn)懸繩與豎直方向形成一個(gè)穩(wěn)定的夾角β,則小車的加速度大小是
gsinβ
gsinβ

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如圖所示為小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所得到的一條紙帶(A、B、C、D、E、F)每相鄰的兩個(gè)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出,測得各段長度為OA=6.05cm,OB=13.18cm,OC=21.40cm,OD=30.70cm,OE=41.10cm,OF=52.58cm,根據(jù)這些數(shù)據(jù),求出B、C、D、E等各點(diǎn)的速度,畫出速度圖象.(取A點(diǎn)為計(jì)時(shí)開始),并求出小車的加速度.(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用電源的頻率為50hz)

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,小車在外力作用下沿傾角為θ的斜面做直線運(yùn)動(dòng),小車的支架上用細(xì)線拴一個(gè)擺球,懸點(diǎn)為0,現(xiàn)用水平虛線MN和豎直虛線PQ將豎直平面空間分成四個(gè)區(qū)間,則下列說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

如圖所示,小車在斜面上沿斜面向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車以不同的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí),系在小車頂部的小球分別如圖中①②③所示三種狀態(tài).
①中細(xì)線呈豎直方向,②中細(xì)線垂直斜面,③中細(xì)線水平.試分別求出上述三種狀態(tài)中小車的加速度.(斜面傾角為θ)

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