才有F=ma/sinθ.小车向左以加速度
a运动,根据牛顿第二定律知小球所
受重力mg和杆对球的作用力F的合
力大小为ma,方向水平向左.根据力
的合成知三力构成图2-1-6(2)所示的矢量三角形,,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角为α=arctan(a/g).
【答案】D
【点拨】杆对物体的弹力方向与物体的运动状态有关,并不一定沿杆的方向,在本题中只有小球的加速度a=gtanθ时,杆对球的作用力才沿杆的方向,这点同学们在解题时一定要注意.
* 拓展
如图2-1-7所示,甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板,丙、丁球通过细绳连接后也用绳悬挂天花板.若都在A处剪断细绳,在剪
断瞬间,关于球的受力情况,下
面说法中正确的是( )
A.甲球只受重力作用
B.乙球只受重力作用
C.丙球受重力和绳的拉力作用
D.丁球只受重力作用
【解析】剪断A处绳的瞬间,因为弹簧的形变较大,所以在极短的时间内,形变不发生变化,弹力仍和剪断前相同,甲球受重力和向上的弹力作用,其合力为零,乙球受重力和向下的弹力作用;而由于丙、丁的细绳的形变很小,形变发生变化,弹力和剪断前不同,丙、丁只受重力作用.故选项D正确.
【答案】D
二、探究弹力与弹簧的伸长的关系
【例 3】某同学用如图2-1-8所示的装置做探究弹力和弹簧伸长关系的实验.他先测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码,测出指针所纸的标尺刻度,所得数据列表如下:(重力加速度g=9.8m/s2)
(1)根据所测数据,在图2-1-9的坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与砝码质量m的关系曲线.
(2)根据所测得的数据和关系曲线可以判断,在______N范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律.这种规格弹簧的劲度系数为______N/m.
【解析】(1)根据表格中所测数据,在坐标系中的描点如图2-1-10所示
(2)从x与钩码
质量m的关系曲
线可以看出,在
0~4.9N范围内弹
力大小与弹簧伸
长是一条直线,
这说明这一范
围内满足胡克定律,