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    4．风洞是用来产生人造气流的管道，我国自行研制的各种航天航天飞行器和导弹、火箭等都要进行风洞实验．如图所示为某种风洞实验装置的简化示意图．质量m=1kg的小球穿在光滑的固定斜杆上，斜杆与水平方向的夹角θ=37°．风洞工作时对小球产生水平向右的力F，已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
    （1）若该风洞不工作时，小球沿杆下滑的加速度大小；
    （2）要使小球保持静止，风洞产生的力F为多大？
    （3）小球在力F=15N的作用下由静止开始运动，1s后撤去力F，若斜杆足够长，则小球开始运动后3s内的总位移为多少？

    分析 （1）由牛顿第二定律可以求出加速度；
    （2）小球保持静止，受力平衡，小球受到重力、支持力和F，根据几何关系求解F；
    （3）小球先在F作用下做匀加速直线运动，撤去拉力后做匀减速直线运动，由牛顿第二定律求出有拉力和撤去拉力后的加速度，然后由位移公式求出位移．

    解答 解：（1）若该风洞不工作，则F=0，
    对小球，由牛顿第二定律得：：mgsinθ=ma1，
    代入数据解得：a1=10×0.6=6m/s2；
    （2）小球保持静止，受力平衡，小球受到重力、支持力和F，根据几何关系得：
    tan$37°=\frac{F}{mg}$
    解得：F=10×0.75=7.5N
    （3）小球在力F=15N的作用下由静止开始运动，根据牛顿第二定律得：
    a$′=\frac{Fcos37°-mgsin37°}{m}=\frac{15×0.8-10×0.6}{1}$=6m/s2，
    1s末的速度v=a′t=6m/s，1s内的位移为：${x}_{1}=\frac{1}{2}a′{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×6×1=3m$
    撤去力F后，小球以加速度-a1做匀减速直线运动，根据位移时间公式求出2s内的位移为：
    ${x}_{2}=v{t}_{2}+\frac{1}{2}（-{a}_{1}）{{t}_{2}}^{2}=6×2-\frac{1}{2}×6×4$=0，
    则小球开始运动后3s内的总位移为为：x=x1+x2=3m
    答：（1）若该风洞不工作时，小球沿杆下滑的加速度大小为6m/s2；
    （2）要使小球保持静止，风洞产生的力F为7.5N；
    （3）小球在力F=15N的作用下由静止开始运动，1s后撤去力F，若斜杆足够长，则小球开始运动后3s内的总位移为3m

    点评 本题考查牛顿第二定律和力的合成与分解相关知识点．运动学与力学这类题目一般分两种类型，一种是已知运动情况求受力情况，另一种是已知受力情况求运动情况，加速度是联系他们的桥梁，因此求加速度是解题的关键．

    练习册系列答案
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    14．关于伏特表和安培表，以下说法正确的是（　　）
    A．伏特表是用一只小量程的电流表并联一个大阻值电阻而组成
    B．伏特表是用一只小量程的电流表串联一个小阻值电阻而组成
    C．安培表是用一只小量程的电流表串联一个大阻值电阻而组成
    D．安培表是用一只小量程的电流表并联一个小阻值电阻而组成

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    15．聪聪同学讲了一个龟兔赛跑的故事，按照故事情节，明明同学画出了兔子和乌龟的位移图象如图所示．下列说法错误的是（　　）
    A．故事中的兔子和乌龟是在同一地点同时出发的
    B．乌龟做的是匀速直线运动
    C．兔子和乌龟在比赛途中相遇两次
    D．乌龟先通过预定位移到达终点

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    12．一石子从离地高为45米的楼顶边缘处自由下落，竖直向下过程中不记空气阻力，取g=10m/s2，石子在空气中的运动时间为3s，落地速度大小为30m/s．

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    19．在探究“测小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为3.8V，电源是电压为6V且保持不变的蓄电池组．同组的小玟发现电压表0-15V的量程已损坏，只有0-3V的量程能正常使用，实验室里也没有其他电压表可供更换，小刚和小玟讨论了一下，认为利用现有器材也能测出小灯泡的额定功率，并设计了如图甲所示的电路．

    （1）请在乙图中用笔画线代替导线，把电压表按小刚和小玟的实验要求正确接入电路．
    （2）电路连接正确后，闭合开关，变阻器滑片P向右滑动时，电流表示数变大，电压表示数变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）
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    9．如图所示，质量m=10kg的小球挂在倾角θ=37°的光滑斜面的固定铁杆上，g取10m/s2，求
    （1）当斜面和小球以a1=$\frac{g}{2}$的加速度向右匀加速运动时，小球对绳的拉力和斜面的压力分别为多大？
    （2）当斜面和小球都以a2=$\sqrt{3}$g的加速度向右匀加速运动时，小球对绳的拉力和对斜面的压力又分别为多大？

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