如圖4-3-8甲所示，一質(zhì)量為m的物體，系于長度分別為l1、l2的兩根細(xì)線上，l1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ，l2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài).

（1）現(xiàn)將l2線剪斷，求剪斷瞬時(shí)物體的加速度；

（2）若將圖4-3-8甲中的細(xì)線l1改為長度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，如圖4-3-8乙所示，其他條件不變，物體的加速度又是多大？

圖4-3-8

思路解析：在圖甲、乙中，物體受到三個(gè)力作用，重力mg、細(xì)線l1或彈簧的拉力T1、細(xì)繩l2的拉力T2.在這三個(gè)力作用下物體處于平衡狀態(tài).由力的分解知識可得T1cosθ=mg，T1sinθ=T2,T2=mgtanθ.在圖甲中剪斷細(xì)線l2時(shí)，l1細(xì)線發(fā)生微小形變后，拉力發(fā)生突變，此時(shí)，重力與T1的合力不再沿水平方向，而是垂直l1斜向下.在圖乙中，剪斷l(xiāng)1的瞬間，彈簧的長度來不及變化，可以認(rèn)為彈力的大小和方向沒有變化，其合力仍水平向右，這兩種情況下，物體受到合外力的大小和方向不同，從而產(chǎn)生不同的加速度.

答案：圖甲中剪斷細(xì)線l2，物體受力如圖A，將重力分解為沿l1方向的分力T1=mgcosθ和垂直l1方向的分力F=mgsinθ.這個(gè)分力產(chǎn)生加速度a1，

mgsinθ=ma1  a1=gsinθ.

圖乙中，剪斷l(xiāng)2的瞬間，重力和彈力的合力與T2=mgtanθ等大反向，如圖B所示.

F合=mgtanθ=ma2  a2=gtanθ.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）讀出下面圖1中游標(biāo)卡尺與螺旋測微器的讀數(shù)，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為
16.60
16.60
mm，螺旋測微器讀數(shù)為
5.693 （5.692-5.696）
5.693 （5.692-5.696）
mm．

（2）某同學(xué)在做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使用50Hz交變電流作電源，在打出的紙帶上選擇5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，他測量了C點(diǎn)到A點(diǎn)、和E點(diǎn)到C點(diǎn)的距離，如圖1（丙）所示．則紙帶上C點(diǎn)的速度vc=
1.9
1.9
m/s，重物的加速度為
9.6
9.6
m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）用一根細(xì)繩，一端系住一定質(zhì)量的小球，另一端固定，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動．現(xiàn)有兩個(gè)這樣的裝置，如圖2，甲和乙所示．已知a，b兩小球轉(zhuǎn)動的角速度大小相同，繩與豎直方向的夾角分別為37°和53°．則a、b兩小球的轉(zhuǎn)動半徑Ra和Rb之比為
9：16
9：16
．（sin37°=0.6；cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來源： 題型：

甲、乙兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖（a）所示的電路測定定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)阻r，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時(shí)，一個(gè)同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖7（b）所示的兩條U—I圖線，回答下列問題：

1.根據(jù)甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線，可知                              （    ）

A．甲圖學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)

B．甲圖學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)

C．乙圖學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)

D．乙圖學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)

2.圖象中兩直線的交點(diǎn)表示滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最      端（填“左”或“右”）

3.不改動下面實(shí)物圖（圖8）中已接導(dǎo)線，請按照實(shí)驗(yàn)原理圖（圖7a）在實(shí)物圖中把需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)畫上。

4.根據(jù)圖7(b)，可以求出定值電阻R0=           Ω，電源電動勢E=          V，內(nèi)阻r=          Ω.

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)對電阻絲的電阻與哪些因素有關(guān)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，他對鎳鉻絲做了有關(guān)測量，數(shù)據(jù)如下表所示．

編號

金屬絲直

徑D/mm

金屬絲直徑的

二次方D2/mm2

金屬絲長

度L/cm

電阻R/Ω

1

0.280

0.0784

100.00

16.30

2

0.280

0.0784

50.00

8.16

3

 

 

100.00

4.07

(1)他在第3組數(shù)據(jù)測量中，用螺旋測微器測金屬絲直徑時(shí)，示數(shù)如圖K33－5甲所示，此示數(shù)為____________mm，并把對應(yīng)的D2數(shù)據(jù)填入表中相應(yīng)位置．

圖K33－5

(2)圖乙是他測量金屬絲電阻的備選原理圖，則該同學(xué)應(yīng)選擇電路________(選填“A”或“B”)進(jìn)行測量，根據(jù)所選的原理圖在圖丙中用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路．

(3)請你認(rèn)真分析表中數(shù)據(jù)，寫出電阻R與L、D間的關(guān)系式R＝__________(比例系數(shù)用k表示)，并求出比例系數(shù)k＝________Ω·m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4-3-8甲所示，彎曲部分AB和CD是兩個(gè)半徑相等的圓弧，中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管(細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑)，分別與上下圓弧軌道相切連接，BC段的長度L可作伸縮調(diào)節(jié)．下圓弧軌道與地面相切，其中D、A分別是上下圓弧軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，整個(gè)軌道固定在豎直平面內(nèi)．一小球多次以某一速度從A點(diǎn)水平進(jìn)入軌道而從D點(diǎn)水平飛出．今在A、D兩點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器，測試小球?qū)壍?i>A、D兩點(diǎn)的壓力，計(jì)算出壓力差ΔF.改變BC的長度L，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，最后繪得的ΔFL圖象如圖4-3-21乙所示．(不計(jì)一切摩擦阻力，g取10 m/s2)

 (1)某一次調(diào)節(jié)后，D點(diǎn)的離地高度為0.8 m，小球從D點(diǎn)飛出，落地點(diǎn)與D點(diǎn)的水平距離為2.4 m，求小球經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(2)求小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑．

圖4-3-8

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