题目内容

如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端（B与小车间的动摩擦因数为）。某时刻观察到细线偏离竖直方向角，

求：此刻小车对物块B产生作用力的大小和方向

mg，合力方向与竖直方向成θ

解析试题分析：设小车的加速度为a, 如图，对小球A受力分析，正交分解可得：

Tsinθ＝mAa  ①（1分）
Tcosθ=mAg   ②（1分）
联立①②解得a=gtanθ③(1分)
再对物体B受力分析如图，可知，

在水平方向应用牛顿第二定律得：f=ma    ④(1分)
竖直方向有：FN＝mg    ⑤(1分)
联立③④⑤可求得f与FN的合力F＝mg（2分）
设合力方向与竖直方向成α，则tanα==tanθ,（2分）
所以α＝θ，即合力方向与竖直方向成θ，（也可写成与水平方向成90°－θ）(1分)
考点：本题考查了牛顿第二定律的应用

练习册系列答案
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（15分）如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并恰能到达B点.求：

（1）到达B点的速度大小?（2）释放点距A点的竖直高度;（3）小球落到斜面上C点时的速度大小和方向.

（14分）如图所示，一只木箱质量为m=20kg，静止在水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为="0.25." 现用与水平方向成斜向右下方的力F=200N推木箱，作用t=2.5s后撤去此推力，最终木箱停在水平面上.
已知，，取g=10m/s2.求：

（1）在推力F作用下，木箱的加速度大小a；
（2）全过程中木箱的最大速度Vm；
（3）撤去推力F后木箱继续滑行的时间t.

如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图像如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2。（sin37°=0.6,cos37°=0.8）试求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数；
（2）拉力F的大小；
（3）t=4s时物体的速度.

两足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，导轨所在的平面与水平面夹角为θ．在导轨所在平面内，分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，在外力作用下保持静止，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R1．完成下列问题：

(1)如图甲，金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源。撤去外力后导体棒仍能静止．求直流电源电动势；
(2)如图乙，金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻，撤去外力让导体棒由静止开始下滑．在加速下滑的过程中，当导体棒的速度达到v时，求此时导体棒的加速度；
(3)求(2)问中导体棒所能达到的最大速度。

动车组就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起。某车次动车组由8节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为8´104 kg,其中第1节和第5节带动力的，正常行驶时每节动力车发动机的功率均为2´107w，设动车组均在平直路面行驶，受到的阻力恒为重力的0.1倍（g取10m/s2)。求
（1）该动车组正常行驶时的最大速度
（2）当动车组的加速度为1m/s2时，第6节车对第7节车的牵引力为多大
（3）甲、乙两站相距10Km,如果动车组以50m/s的速度通过甲站，要使动车组停靠在乙站， 两台发动机至少需工作多长时间

（17分）如图所示，真空中的矩形abcd区域内存在竖直向下的匀强电场，半径为R的圆形区域内同时存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，圆形边界分别相切于ad、bc边的中点e、f。一带电粒子以初速度v0沿着ef方向射入该区域后能做直线运动；当撤去磁场并保留电场，粒子以相同的初速度沿着ef方向射入恰能从c点飞离该区域。已知，忽略粒子的重力。求：

（1）带电粒子的电荷量q与质量m的比值；
（2）若撤去电场保留磁场，粒子离开矩形区域时的位置。

如图所示，用一个平行于斜面向上的恒力将质量m=10.0kg的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡，斜坡与水平面的夹角θ=37°，推力的大小F=100N，斜坡长度s=4.8m，木箱底面与斜坡的动摩擦因数μ=0.20。重力加速度g取10m/s2，且已知sin37°=0.60，cos37°=0.80。

求：（1）物体到斜面顶端所用时间；
（2）到顶端时推力的瞬时功率多大。

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