题目

利用一根细绳，一个小球就可以在家轻松完成简易的科学小实验。 （1） 某同学在家利用以上道具制作简易的风力仪，其原理如图甲所示，一轻质细绳悬挂着一个小球，在稳定的水平风力作用下，细绳偏离竖直方向一稳定角度，风力越大，偏角越大，根据偏角的大小指示出风力。若已知球的质量为m，偏角θ，重力加速度g，求风力F和绳子拉力T分别为多大？ （2） 还可以制作简易的加速度仪，如图乙所示，将悬挂小球的轻质细绳固定在车内O点，车启动后，细绳偏离竖直方向一稳定角度时，便可知道加速度的大小和方向。若已知球的质量为m，偏角 ，重力加速度g，求运动小车的加速度大小以及方向？ 答案： 解：对物体受力分析如图所示 由平衡条件可知 F′ =G=mg 则有风力大小 F=F'tanθ=mgtanθ 拉力大小 T＝F'cosθ＝mgcosθ 解：小车的加速度和小球加速度相等，对球受力分析如图所示 由牛顿第二定律可知 F合=mgtanα=ma 解得 a=gtanα 方向水平向左

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