15.如圖所示,沿水平方向做勻加速直線運動的車廂中,懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°,球和車廂相對靜止,球的質量為1kg(g取10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:
(1)車廂運動的加速度;
(2)懸線對球的拉力.

分析 (1)對小球受力分析,根據(jù)牛頓第二定律即可求得整體的加速度;
(2)根據(jù)受力分析,豎直方向上繩子拉力的分力與重力相等,利用幾何關系即可求得懸線上的拉力.

解答 解:(1)應以球為研究對象,球受兩個力作用:重力mg和線的拉力F,如圖所示;
根據(jù)牛頓第二定律有:mgtan  37°=ma,
代入數(shù)據(jù)解得:a=7.5m/s2,
即車廂的加速度大小為7.5m/s2,方向為水平向右.
(2)由幾何關系可知,懸線對球的拉力為:F=$\frac{mg}{cos37°}$=1.25mg=1.25×10=12.5N,方向沿線方向向上.
答:(1)車廂運動的加速度7.5m/s2 水平向右
(2)懸線對球的拉力12.5N,方向沿線向上.

點評 本題主要考查了牛頓第二定律及力的合成與分解原則,要注意正確小球的受力情況,根據(jù)牛頓第二定律可求得整體的加速度.

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A.B點固定的電荷QB一定為負電荷
B.B點固定的電荷QB一定為正電荷
C.QA和QB所產生的電場,在環(huán)上各點的電場強度都相同
D.QA和QB所產生的電場,在環(huán)上各點的電勢都相等

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附:某同學的題解:
從水龍頭A處流出的水是做初速為v1、加速度為g的直線運動.設水到達地面所需時間為t,則滿足方程
h=v1t+$\frac{1}{2}$gt2                    (1)
在時間t內,從水龍頭A處流出的水的體積VA=$\frac{1}{4}$πv1td12.該水的體積同時也為AB空間區(qū)域中水的體積.可以這樣計算水的體積:設B處水截面直徑為d2,則水流束平均截面積$\overline{S}$=$\frac{1}{2}$($\frac{1}{4}$πd12+$\frac{1}{4}$πd22),故AB空間區(qū)域中水的體積VAB=$\overline{S}$h=$\frac{πh}{8}$(πd12+πd22).因為水的體積VA=VAB,即
$\frac{1}{4}$πv1td12=$\frac{πh}{8}$(πd12+πd22)              (2)
(1)(2)方程組中,t、d2為未知量,故方程組有解.將已知數(shù)據(jù)代入可求得具體的d2值.經物理合理性討論,從而最后確定合適的d2值.

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10.以下陳述正確的是(  )
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20.一只質量是8kg的猴子沿著長為12m的豎直在地面上的鋼管往下滑,它從鋼管頂端下滑到底端的運動圖象如圖所示;重力加速度g取10m/s2,則( 。
A.猴子加速下滑的高度與減速下滑的高度之比為1:2
B.下滑過程中猴子的最大動能為128J
C.下滑過程中猴子的機械能可能先增大后減小
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