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    如图所示，质量为4kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37°．已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
    （1）汽车匀速运动时，细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力．
    （2）当汽车以a1=2m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力．
    （3）当汽车以a2=10m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力．
    分析：（1）汽车匀速直线运动时，小球受重力、拉力和后壁的弹力平衡，根据共点力平衡求出拉力和墙壁的弹力大小，
    （2）（3）根据牛顿第二定律求出后壁对球弹力恰好为零时的加速度，判断小球是否飞起来，从而根据牛顿第二定律求出细线对小球的拉力大小和小球对车后壁的压力大小．
    解答：解：（1）匀速运动时，小球受力分析，小球受到重力、拉力、后壁的弹力，由平衡条件得：
    Tsinθ=FN，Tcosθ=mg
    代入数据得：T=50N，FN=30N．
    （2）当汽车向右匀减速行驶时，设车后壁弹力为0时的加速度为a0（临界条件），受重力和拉力两个力，
    由牛顿第二定律得：Tsinθ=ma0，Tcosθ=mg．
    代入数据得：a0=gtanθ=10×
    3
    4
    m/s2=7.5m/s2．
    a1=2m/s2＜7.5m/s2，向右匀减速行驶时小球受车后壁的弹力，对小球受力分析，正交分解，

    竖直方向：Tcos37°=mg
    水平方向：Tsin37°-FN=ma1
    解得：T=50N，FN=22N．
    （3）因为a2=10m/s2＞a0，所以小球飞起来，所以小球对车后壁的压力FN′=0．
    对细线的拉力T′=
    		(mg)2+(ma)2
    =40
    		2
    N=56.56N
    答：（1）汽车匀速运动时，小球对细线的拉力大小为50N，对车后壁的压力为30N．
    （2）当汽车以a1=2m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力为50N，小球对车后壁的压力为22N．
    （3）当汽车以a=10m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力大小为56.56N，小球对车后壁的压力大小为零．
    点评：本题考查了共点力平衡以及牛顿第二定律，知道小球与小车具有相同的加速度，通过对小球分析，根据牛顿第二定律进行求解．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图象法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等．请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内．
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    ①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用
     
    法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度：在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是
     
    法．在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图1所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地．运用
     
    法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动．
    ②图象法是物理实验中一种重要的研究方法．在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹
    力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图2中A、B、C所示．根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示
     
    ；B实验图象的“斜率”表示
     
    ；C实验图象的“斜率”表示
     
    ．
    （2）某一小型电风扇额定电压为4.0V，额定功率为2.4W．某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线．实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
    A．电源E（电动势为4.5V）
    B．电压表V（量程为0～5V，内阻约为4kΩ）
    C．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω）
    D．电流表A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；
    E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流1A）
    F．滑动变阻器R2（最大阻值2kΩ，额定电流100mA）
    ①为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用
     
    ，滑动变阻器应选用
     
    ．（填所选仪器前的字母序号）．
    ②请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在虚线内（小电风扇的电路符号如图3所示）．
    ③操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动．该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图4所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为
     
    ，正常工作时的发热功率为
     
    ，机械功率为
     
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）①甲、乙、丙、丁四位同学在使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量物体的长度时，分别测量的结果如下：
    甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm
    乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm
    丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm
    丁同学：使用精度为“0.01mm”的螺旋测微器，读数为12.040mm
    从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是
    甲
    甲
    同学．
    ②如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮悬挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙cd虚线所示，已知每个钩码质量为50g，重力加速度g=9.80m/s2，则被测弹簧的劲度系数为
    70
    70
    N/m，挂三个钩码时弹簧的形变量为
    2.10
    2.10
    cm．

    （2）为了确定一卷金属漆包线的长度，可通过测定其电阻值和去掉漆层后金属导线的直径来实现．现仅有下列器材：
    A、待测漆包线：电阻值RL在40～50Ω之间，其材料的电阻率ρ=1.7×10-8Ω?m；
    B、毫安表mA：量程1mA，内阻RA=50Ω；  C、电压表V：量程6V，内阻RV=4kΩ；
    D、电源E：电动势约9V，内阻不计；     E、滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω；
    F、螺旋测微器，开关S，导线若干．
    ①若这卷漆包线的电阻值为RL，金属导线的直径为d，金属电阻率为ρ，则这卷漆包线的长度L=
    πd2RL
    4ρ
    πd2RL
    4ρ
    （用RL、d、ρ表示）．
    ②为了尽可能准确地测定RL，要求两电表指针偏转至少达到满刻度的一半．同学们设计了以下四种不同的电路，其中合理的是
    C
    C
    ．

    ③实验中测得d=0.200mm，按合理的接法测量时，毫安表和电压表的示数如图丙所示，则毫安表的读数为
    0.60
    0.60
     mA，电压表的读数
    4.8
    4.8
     V，可求得该卷漆包线的长度 L=
    92
    92
     m．

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年山东省菏泽市高三5月份模拟试卷（解析版） 题型：实验题

    （13分）（1）在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。

    ①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用      法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度：在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是        法。在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地。运用      法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

    ②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示          ；B实验图象的“斜率”表示           ；C实验图象的“斜率”表示            。

    （2）某一小型电风扇额定电压为4.0V，额定功率为2.4W。某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：

    A．电源E（电动势为4.5V）                             

    B．电压表V（量程为0～5V，内阻约为4k）

    C．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2）

    D．电流表A2(量程3A，内阻约0.05);

    E．滑动变阻器R1（最大阻值10,额定电流1A）

    F．滑动变阻器R2（最大阻值2k,额定电流100mA）

    ①为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用   ，滑动变阻器应选用     。（填所选仪器前的字母序号）。

    ②请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在虚线内（小电风扇的电路符号如图所示）。

    ③操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为     ，正常工作时的发热功率为    ，机械功率为    。

     

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    科目：高中物理 来源：2011年重庆市开县中学高考物理模拟试卷（解析版） 题型：解答题

    （1）①甲、乙、丙、丁四位同学在使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量物体的长度时，分别测量的结果如下：
    甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm
    乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm
    丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm
    丁同学：使用精度为“0.01mm”的螺旋测微器，读数为12.040mm
    从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是______同学．
    ②如图甲所示的装置测定弹簧的劲度系数，被测弹簧一端固定于A点，另一端B用细绳绕过定滑轮悬挂钩码，旁边竖直固定一最小刻度为mm的刻度尺，当挂两个钩码时，绳上一定点P对应刻度如图乙ab虚线所示，再增加一个钩码后，P点对应刻度如图乙cd虚线所示，已知每个钩码质量为50g，重力加速度g=9.80m/s2，则被测弹簧的劲度系数为______N/m，挂三个钩码时弹簧的形变量为______cm．

    （2）为了确定一卷金属漆包线的长度，可通过测定其电阻值和去掉漆层后金属导线的直径来实现．现仅有下列器材：
    A、待测漆包线：电阻值RL在40～50Ω之间，其材料的电阻率ρ=1.7×10-8Ω?m；
    B、毫安表mA：量程1mA，内阻RA=50Ω；  C、电压表V：量程6V，内阻RV=4kΩ；
    D、电源E：电动势约9V，内阻不计；     E、滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω；
    F、螺旋测微器，开关S，导线若干．
    ①若这卷漆包线的电阻值为RL，金属导线的直径为d，金属电阻率为ρ，则这卷漆包线的长度L=______（用RL、d、ρ表示）．
    ②为了尽可能准确地测定RL，要求两电表指针偏转至少达到满刻度的一半．同学们设计了以下四种不同的电路，其中合理的是______．

    ③实验中测得d=0.200mm，按合理的接法测量时，毫安表和电压表的示数如图丙所示，则毫安表的读数为______ mA，电压表的读数______ V，可求得该卷漆包线的长度 L=______ m．

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    科目：高中物理 来源：2013年山东省菏泽市高考物理二模试卷（解析版） 题型：解答题

    （1）在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图象法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等．请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内．

    ①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用______法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度：在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是______法．在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图1所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地．运用______法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动．
    ②图象法是物理实验中一种重要的研究方法．在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹
    力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图2中A、B、C所示．根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示______；B实验图象的“斜率”表示______；C实验图象的“斜率”表示______．
    （2）某一小型电风扇额定电压为4.0V，额定功率为2.4W．某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线．实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
    A．电源E（电动势为4.5V）
    B．电压表V（量程为0～5V，内阻约为4kΩ）
    C．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω）
    D．电流表A2（量程3A，内阻约0.05Ω）；
    E．滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流1A）
    F．滑动变阻器R2（最大阻值2kΩ，额定电流100mA）
    ①为了便于调节，减小读数误差和系统误差，实验中所用电流表应选用______，滑动变阻器应选用______．（填所选仪器前的字母序号）．
    ②请你为该小组设计实验电路，并把电路图画在虚线内（小电风扇的电路符号如图3所示）．
    ③操作过程中发现，小电风扇通电后受阻力作用，电压表读数小于0.5V时电风扇没启动．该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图4所示，由此可以判定，小电风扇的电阻为______，正常工作时的发热功率为______，机械功率为______．

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