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一小车沿倾角为θ的斜面向下匀加速运动.小车的支架上缚着一质量为m的小球,其摆线恰好处于水平状态,如图所示.则小车的加速度大小是________;摆线的拉力大小是________.

    mgctgθ
分析:本题的突破口是:小车沿斜面加速下滑,故物体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,这样就可求出小球所受的合外力从而求出物体加速度的大小,同时平行四边形定则求出绳子的拉力.
解答:以小球为研究对象,其受力如图所示,由于F沿斜面方向,故有tanθ=
所以摆线的拉力F=mg/tanθ=mgcotθ,
又sinθ=
故a=
故本题的答案为:;mgcotθ.

点评:小车只能沿斜面加速下滑,故小车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,这样就知道了合力的方向和大小,从而求出绳子的拉力和小球的加速度.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?合肥一模)如图所示,在倾角为30°的斜面上,一辆动力小车沿斜面下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小球的轻绳恰好水平,已知小球的质量为m,则小车运动的加速度大小为
2g
2g
,绳对小球的拉力大小为
3
mg
3
mg

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上,在N和N′之间连有一个0.8Ω的电阻R.在导轨上AA′处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg、电阻r=0.8Ω的金属滑杆,导轨的电阻不计.用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连,绳与滑杆的连线平行于斜面,开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H=4.0m.在导轨的NN′和OO′所围的区域存在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场,此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=
3
4
,此区域外导轨是光滑的(取g=10m/s2).若电动小车沿PS以v=1.2m/s的速度匀速前进时,滑杆由AA′滑到OO’位置过程中,通过电阻R的电量q=1.25C.g取10m/s2,求:

(1)位置AA′到OO′的距离d;
(2)若滑杆在细绳作用下通过OO′位置时加速度为a=2m/s2;求此时细绳拉力;
(3)若滑杆运动到OO′位置时绳子突然断了,设导轨足够长,若滑杆返回到AA′后恰好做匀速直线运动,求从断绳到滑杆回到AA′位置过程中,电阻R上产生的热量Q为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在倾角为30°的斜面上,一辆动力小车沿斜面下滑,在小车下滑的过程中,小车支架上连接着小球的轻绳恰好水平。已知小球的质量为m,则小车运动的加速度大小为____________,绳对小球的拉力大小为____________。

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科目:高中物理 来源:模拟题 题型:计算题

如图所示,宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M'N'放在倾角为θ=30°的斜面上,在N和N'之间连有一个1.6Ω的电阻R。在导轨上AA'处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg的金属滑杆,导轨和滑杆的电阻均不计。用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连,绳与滑杆的连线平行于斜面,开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H=4.0m。在导轨的NN'和OO'所围的区域存在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场,此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ= ,此区域外导轨是光滑的(取g =10m/s2)。求:
(1)若电动小车沿PS以v=1.2m/s的速度匀速前进时,滑杆经d=1m的位移由AA'滑到OO'位置,通过电阻R的电量q为多少?滑杆通过OO'位置时的速度大小为多少?
(2)若滑杆运动到OO'位置时绳子突然断了,设导轨足够长,求滑杆再次经过OO'位置时,所受到的安培力大小?若滑杆继续下滑到AA'后恰好做匀速直线运动,求从断绳到滑杆回到AA'位置过程中,电阻R上产生的热量Q为多少?

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科目:高中物理 来源:湖北省模拟题 题型:计算题

如图所示,宽为L=2m、足够长的金属导轨MNM'N'放在倾角为θ=30°的斜面上,在NN'之间连有一个1.6Ω的电阻R。在导轨上AA'处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg的金属滑杆,导轨和滑杆的电阻均不计。用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连,绳与滑杆的连线平行于斜面,开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H=4.0m。在导轨的NN'OO'所围的区域存在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场,此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=,此区域外导轨是光滑的(取g =10m/s2)。求:
(1)若电动小车沿PSv=1.2m/s的速度匀速前进时,滑杆经d=1m的位移由AA'滑到OO'位置,通过电阻R的电量q为多少?滑杆通过OO'位置时的速度大小为多少?
(2)若滑杆运动到OO'位置时绳子突然断了,设导轨足够长,求滑杆再次经过OO'位置时,所受到的安培力大小?若滑杆继续下滑到AA'后恰好做匀速直线运动,求从断绳到滑杆回到AA'位置过程中,电阻R上产生的热量Q为多少?

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