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    3．如图，水平面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球，静止时，箱子顶部与球接触但无压力，箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后再做加速度大小为a的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v．
    （1）求箱子运动总时间t；
    （2）求箱子加速阶段的加速度为a′．
    （3）若a＞gtanθ，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力．

    分析 （1）结合平均速度的公式即可求出；
    （2）由运动学的公式即可求得物体的加速度；
    （3）可以先设小球不受车厢的作用力，求得临界速度，然后使用整体法，结合牛顿第二定律即可求解．

    解答 解：（1）箱子先加速后减速，整个过程中的平均速度都是$\frac{v}{2}$，所以：$s=\frac{v}{2}t$
    解得：$t=\frac{2s}{v}$
    （2）设加速度为a′，由匀变速直线运动的公式：
    ${s}_{1}=\frac{{v}^{2}}{2a′}$
    ${s}_{2}=\frac{{v}^{2}}{2a}$
    得：$s={s}_{1}+{s}_{2}=\frac{{v}^{2}}{2a′}+\frac{{v}^{2}}{2a}$
    解得：$a′=\frac{a{v}^{2}}{2as-{v}^{2}}$
    （3）设小球不受车厢的作用力，应满足：Nsinθ=ma
    Ncosθ=mg
    解得：a=gtanθ
    减速时加速度的方向向左，此加速度有斜面的支持力N与左壁支持力共同提供，当a＞gtanθ 时，
    左壁的支持力等于0，此时小球的受力如图，

    则：Nsinθ=ma
    Ncosθ-F=mg
    解得：F=macotθ-mg
    答：（1）箱子运动总时间是$\frac{2s}{v}$；
    （2）箱子加速阶段的加速度为a′是$\frac{a{v}^{2}}{2as-{v}^{2}}$．
    （3）若a＞gtanθ，求减速阶段球受到箱子左壁是0，对顶部的作用力macotθ-mg．

    点评 该题中的第三问中，要注意选取受到的左壁的作用力等于0的临界条件，以及临界速度．中档题目．

    练习册系列答案
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    A．安培B．法拉第C．牛顿D．欧姆

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    13．有两组共点力：甲组三个力的大小分别为6N、8N、12N，乙组三个力的大小分别为5N、7N、14N，那么下列判断中正确的是（　　）
    A．甲、乙两组合力的最大值相同B．甲、乙两组合力的最小值相同
    C．甲组合力的最小值不可能等于零D．乙组合力的最小值为2N

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    10．如图所示，在三角形支架B点用一根细绳挂一个重为120N的重物G，已知θ=37°，求衡梁BC和斜梁AB所受的力（A、C处为光滑铰链连接）

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    17．在如图所示的电路中，电源电动势E=9V、内阻r=1Ω、电阻R2=8Ω、灯A标有“6V 6W”字样，灯B标有“4V 4W”字样，如果要使灯A正常发光（设灯丝电阻不变），求：
    （1）电阻R1的阻值；
    （2）此时灯B的实际功率．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    8．如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置，该装置依靠电子信息系统获得了小车加速度a的信息，由计算机绘制出a与钩码重力的关系图．钩码的质量为m，小车和砝码的质量为M，重力加速度为g．

    （1）下列说法中正确的是C
    A、每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力
    B、实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
    C、本实验m应远小于M
    D、在用图象探究加速度与质量关系时，应作$a-\frac{1}{{{m_{\;}}}}$图象
    （2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他作出的a-F图可能是图2中的（选填“甲”、“乙”、“丙”）丙图线．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是C
    A、小车与轨道之间存在摩擦          B、导轨保持了水平状态
    C、砝码盘和砝码的总质量太大        D、所用小车的质量太大
    （3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，其它操作均正确，若轨道水平，他测量得到的图象如图3．设图中纵轴上的截距为-b，则小车与木板间的动摩擦因数$\frac{b}{g}$．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．探究质量不变时，加速度跟作用力关系的实验中，采用如下方案：
    （a）调整气垫导轨水平（如图所示），并给气垫导轨充气．在滑块上放上适当质量的砝码并安装、调整好档光片组成滑块系统．系统通过细线跨过导轨右端定滑轮与砝码盘相连砝码盘中放入质量为m的砝码．然后把滑块系统移动到导轨左侧某处由静止释放，滑块系统在外力的作用下做匀加速运动．分别记录挡光片通过两个光电门的时间△t1和△t2．
    （b）保持滑块系统的质量不变，改变产生加速度的作用力，即改变砝码盘中的砝码质量m（始终满足滑块系统质量远大于砝码及砝码盘的质量总和），使滑块系统在外力作用下做匀加速运动，重复操作得到多组数据
    （c）测得挡光片的宽度l，记录两个光电门的位置坐标为x1和x2（x2＞x1）
    （d）处理数据并分析误差，得到加速度跟作用力的关系．
    请回答：
    （1）在选择挡光片时应选取B的挡光片．
    A．较宽    B．较窄
    （2）操作步骤（a）中滑块系统通过光电门的速度分别为$\frac{l}{{△t}_{1}}$、$\frac{l}{{△t}_{2}}$．
    （3）滑块系统的加速度a=$\frac{{（\frac{l}{{△t}_{2}}）}^{2}-{（\frac{l}{{△t}_{2}}）}^{2}}{2{（x}_{2}-{x}_{1}）}$．
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    12．某同学利用如图a所示的实验装置验证机械能守恒定律，倾角θ=37°的轨道末端有一段很短的光滑小圆弧，可使小滑块从高地H的高度处水平飞出，将滑块从轨道的不同高度h静止释放，测出相应的滑块落点距轨道末端的水平距离s．
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    （2）该同学实验测量得到一组数据，如表所示，请在图b的坐标上做出实验所得的s2-h关系图
    H（10-1m）2.003.004.005.006.00
    s2（10-1m2）2.603.905.206.507.80
    （3）该同学通过分析确定，是由于轨道不光滑造成了实验得到的图象与理论图象有较大的差异，请根据两个图象算出倾斜轨道与滑块间的动摩擦因数u=0.26．
    （4）若实验中轨道末端的光滑小圆弧右端不水平且偏低，则通过计算得到的滑块落地速率小于实际速率（填“大于”、“等于”或“小于”）．

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    13．如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　）
    A．粒子带正电荷B．M点的电势低于N点的电势
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