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    10．如图所示，长2m的木板AB静止在粗糙水平地面上，C为其中点．木板上表面AC部分光滑，CB部分粗糙，下表面与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1．木板右端静止放置一个小物块（可视为质点），它与木板CB部分的动摩擦因数μ2=0.2．已知木板和小物块的质量均为2kg，重力加速度g取10m/s2．现对木板施加一个水平向右的恒力F．
    （1）为使小物块与木板保持相对静止，求恒力的最大值Fm；
    （2）当F=20N时，求小物块经多长时间滑到木板中点C．

    分析 （1）先对小物块分析受力知它的最大加速度，再对整体受力分析知拉力的范围；
    （2）小物块相对于木板发生相对滑动，分别受力分析求解加速度，根据位移时间关系求解时间．

    解答 解：（1）小物块能够达到的最大加速度为am
    μ2mg=mam
    代入数据解得：am=2m/s2
    对整体进行受力分析，由牛顿运动定律有：
    Fm-μ1（M+m）g=（M+m）am
    代入数据解之得：Fm=12N
    （2）此时小物块相对于木板发生相对滑动，对长木板受力分析，有牛顿运动定律有：
     F-μ1（M+m）g-μ2mg=Ma1
    代入数据得：a1=6m/s2
    小物块加速度为：a2=μ2g=2m/s2
    有：$\frac{1}{2}{a}_{1}{{t}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}{a}_{2}{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}L$
    可得：${t}_{1}=\frac{\sqrt{2}}{2}$s
    答：（1）为使小物块与木板保持相对静止，求恒力的最大值为12N；
    （2）当F=20N时，小物块经$\frac{\sqrt{2}}{2}$s滑到木板中点C；

    点评 本题是相对运动的题目，要对每个物体分别分析其运动情况，利用运动学的基本公式，再根据速度和位移的关系及牛顿第二定律求解．本题运动过程较为复杂，难度较大．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．如图所示电路中，L是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b为L上的左右两端点，A、B、C为完全相同的三个灯泡，原来电键K是闭合的，三个灯泡均在发光．某时刻将电键断开瞬间，下列说法正确的是（　　）
    A．a点电势高于b点，A灯闪亮后缓慢熄灭
    B．a点电势高于b点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭
    C．b点电势高于a点，B、C灯闪亮后缓慢熄灭
    D．b点电势高于a点，B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．在测量未知电阻Rx阻值的实验中，可供选择的器材有：
    待测电阻Rx（阻值约300Ω）；
    电流表A1（量程20mA，内阻约50Ω）；
    电流表A2（量程50mA，内阻约10Ω）；
    电阻箱R（0一999.9Ω）；
    滑动变阻器R1（20Ω，2A）；
    滑动变阻器R2（1750Ω，0.3A）；
    电源E（电动势6.0V，内阻不计）；
    开关S及导线若干．
    某同学采用如下方案进行测量：
    a．按图甲连好电路，调节滑片P和R的阻值，使电流表指针指在合适位置，记下此时A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0；
    b．将电流表A1改接到另一支路（如图乙），保持电阻箱阻值R0不变，调节P，使A2示数仍为I2，记下此时A1示数I1′；
    c．计算得到Rx的阻值．

    （1）该同学按图甲连成如图丙所示的电路，请指出第6条导线连接错误（填图丙中表示导线的数字）．
    （2）正确连线后，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A2示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器R2造成的（填“R1”或“R2”）．
    （3）待测电阻Rx=$\frac{{I}_{1}′{R}_{0}}{{I}_{1}}$（用I、I2、R0、I1′的某些量表示）；针对该实验方案，电流表A1的内阻不会（填“会”或“不会”）造成系统误差．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    18．如图所示，为一同学制作的研究平抛运动的装置，其中半径R=0.8m圆弧末端A点切线水平，竖直透明圆管直径d=0.4m，高h=0.8m现有一弹性小球从圆弧轨道上某点下滑，从A点以v=4m/s的速度射出．已知小球的质量m=0.1kg，g=10m/s2．
    （1）求小球到达A点时，对轨道的压力大小；
    （2）求小球第一次撞到圆管右壁上的点离管口的距离；
    （3）若小球到达A点时的速度可取任意值，小球碰壁后立即原速率反弹，为使小球能击中管左壁底部的B点，求小球从A点入射速度的可能的值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    5．某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上点求得．

    （1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为3.19m/s2．小车在C点时的速度大小是1.74m/s（保留三位有效数字）
    （2）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图c，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因：实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    15．如图所示，一条长为L的轻绳的上端固定，下端栓一质量为m的小球，给小球一个初速度使它在水平面内做匀速圆周运动．若绳与竖直方向的夹角为α，试分析小球所受向心力大小及其线速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．水平放置的两根足够长的平行金属导轨间距L=2m，电阻忽略不计，处于磁感应强度大小B=IT竖直向上的匀强磁场中，质量均为m=0.8kg、电阻均为r=1Ω的P、Q两金属棒垂直导轨放置，导轨与金属棒之间的摩擦因数μ=0.5，且两者接触良好．P、Q分别通过光滑的定滑轮用足够长的轻绳连接质量为2m与m的两物体AB，轻绳的一端分别水平垂直连接P、Q．开始时固定住两物体AB，轻绳拉直但不张紧，整个装置开始处于静止状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其中g取l0m/s2．
    （1）若始终固定住B，自由释放A，A的最大速度是多少？
    （2）若自由释放A，当A的速度至少为多大时再释放B，B才能不下落？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    19．如图，一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部．（取g=10m/s2）
    （1）此时形拱桥对汽车的支持力是多大？
    （2）如果汽车以20m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
    （3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    20．如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能量级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当他们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（　　）
    A．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线
    B．基态氢原子能吸收14eV的光子发生电离
    C．基态氢原子能吸收11eV的光子发生跃迁
    D．在氢原子谱线中，从n=2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长

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