小明乘坐高铁外出学习，在高铁沿水平轨道启动阶段，他发现水平桌面上的水杯中，水面稳定保持如图所示的形状，小明想借此测量高铁启动的加速度。（图中水杯的截面与高铁的行驶方向平行）（1）此时高铁的行驶方向为（填“从右向左”或“从左向右”）。（2）已知水杯的直径为，若要测量高铁此时的加速度，还需获得的物理量是。A．水杯的质量 B.水面左右两端的高度差C．高铁行驶的时间 D.当地的重力加速度大小（3）写出高铁启动时加速度的表达式[用（2）中的物理量表示]。

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1. 小明乘坐高铁外出学习，在高铁沿水平轨道启动阶段，他发现水平桌面上的水杯中，水面稳定保持如图所示的形状，小明想借此测量高铁启动的加速度。（图中水杯的截面与高铁的行驶方向平行）

（1）此时高铁的行驶方向为（填“从右向左”或“从左向右”）。

（2）已知水杯的直径为 $\text{[math]}$ ，若要测量高铁此时的加速度，还需获得的物理量是。

A．水杯的质量 $\text{[math]}$ B.水面左右两端的高度差 $\text{[math]}$

C．高铁行驶的时间 $\text{[math]}$ D.当地的重力加速度大小 $\text{[math]}$

（3）写出高铁启动时加速度的表达式 $\text{[math]}$ [用（2）中的物理量表示]。

【考点】

牛顿第二定律;

【答案】

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实验探究题普通

1. 大家知道，质量可以用天平来测量。但是在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量，那么应该如何测量呢？

北京时间2013年6月20日上午10时，我国航天员在天宫一号空间实验室进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验。质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测仪完成的。由牛顿第二定律F=ma可知，如果给物体施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。

（1）如图，假如航天员在A、B两物块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给B物块一个恒力F，此时压力传感器示数为N_1.将A、B对换位置，给A施加相同的恒力F，压力传感器示数为N_2.据此可知A、B两物块的质量之比m_A：m_B=。

（2）在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出加速度a=（用x、t表示）。这样，我们就能够计算出A物体的质量m_A=（用F、N₁、N₂、x、t表示）。

实验探究题容易