11．如圖，在水平直道上的托球跑步比賽中，某同學(xué)將質(zhì)量為m的球置于球拍光面中心，從靜止開始先做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到υ0后做勻速直線運(yùn)動(dòng)至終點(diǎn)．球相對(duì)球拍靜止，且受到與速度方向相反的空氣阻力kυ．不計(jì)球與球拍間的摩擦，重力加速度為g，則在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段球拍面與水平方向夾角θ0=arctan$\frac{k{v}_{0}}{mg}$，而在勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段tanθ隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為tanθ=$\frac{a}{g}$+$\frac{kat}{mg}$．

分析 在勻速運(yùn)動(dòng)階段，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式即可求解；
加速階段，設(shè)球拍對(duì)球的支持力為N′，根據(jù)牛頓第二定律即可求解．

解答 解：
（1）勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度：v0=at0
在勻速運(yùn)動(dòng)階段，有mgtanθ=kv0
解得：tanθ=$\frac{k{v}_{0}}{mg}$
則：θ=arctan$\frac{k{v}_{0}}{mg}$
（2）加速階段，設(shè)球拍對(duì)球的支持力為N′，有：
N′sinθ-kv=ma
N′cosθ=mg
得tanθ=$\frac{a}{g}$+$\frac{kat}{mg}$．
故答案為：arctan$\frac{k{v}_{0}}{mg}$，$\frac{a}{g}$+$\frac{kat}{mg}$

點(diǎn)評(píng) 本題屬于實(shí)際問題，主要考查了牛頓第二定律及平衡條件的應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確受力分析，難度適中．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O．整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將細(xì)線剪斷．將物塊a的加速度的大小記為a1，S1和S2相對(duì)于原長的伸長分別記為△l1和△l2，重力加速度大小為g．在剪斷的瞬間（　�。�
A．a1=2gB．a1=0C．△l1=△l2D．△l1=2△l2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．如圖所示，理想變壓器副線圈接有兩個(gè)相間的燈泡L1和L2，R為光敏電阻，受光照時(shí)其阻值減小，開始時(shí)開關(guān)S斷開．要減小變壓器的輸入功率，可采用的方法是（　�。�
A．只增加原線圈的匝數(shù)B．只增加副線圈的匝數(shù)
C．閉合開關(guān)SD．用手電筒照射電阻R

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示，質(zhì)量為M，傾角為θ的斜面放在粗糙水平面上，質(zhì)量為m的物體在斜面上恰能勻速下滑．現(xiàn)加上如圖所示的沿斜面向下的力F，使物體在斜面上加速下滑，重力的加速度為g，則此時(shí)地面對(duì)斜面的支持力FN的大小和物體的加速度大小a為（　�。ā　。�
A．a=$\frac{F}{m}$-gsinθB．FN=（M+m）gC．a=$\frac{F}{m}$D．FN=（M+m）g+Fsinθ

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．相距L=0.5m的平行導(dǎo)軌MNL和PQR如圖所示．質(zhì)量m1=0.2kg的導(dǎo)體棒ab垂直置于光滑的水平導(dǎo)軌MN、PQ段上，質(zhì)量m2=0.2kg的水平導(dǎo)體棒cd緊貼在摩擦因數(shù)為μ=0.2豎直導(dǎo)軌段NL、QR右側(cè)，且與導(dǎo)軌垂直，兩棒接入電路部分電阻值均為R=0.1Ω，其它各處電阻不計(jì)．整個(gè)裝置位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．現(xiàn)靜止釋放cd棒的同時(shí)，用平行于MN方向向左的外力F拉動(dòng)ab棒使其由靜止開始做加速度a=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v1=10m/s后保持v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)．導(dǎo)軌MNL和PQR足夠長．求：
（1）導(dǎo)體棒cd中的感應(yīng)電流方向；
（2）導(dǎo)體棒ab保持v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)外力F的功率PF；
（3）導(dǎo)體棒cd從開始運(yùn)動(dòng)到速度最大所用的時(shí)間t1；
（4）導(dǎo)體棒cd從開始運(yùn)動(dòng)到停止所用的時(shí)間t2．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距l(xiāng)左端與一電阻R相連；整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下．一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速度v速向右滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好．已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略．求
（1）電阻R消耗的功率；
（2）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)距離x內(nèi)通過電阻R的電荷量q
（3）水平外力的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖甲所示，兩根相距L=0.5m且足夠長的固定金屬直角導(dǎo)軌，一部分水平，另一部分豎直．質(zhì)量均為m=0.5kg的金屬細(xì)桿ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好形成閉合回路，水平導(dǎo)軌與ab桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，豎直導(dǎo)軌光滑．a(chǎn)b與cd之間用一根足夠長的絕緣細(xì)線跨過定滑輪相連，每根桿的電阻均為R=1Ω，其他電阻不計(jì)．整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)用一平行于水平導(dǎo)軌的恒定拉力F作用于ab桿，使之從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，ab桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng)，且在運(yùn)動(dòng)過程中，cd桿始終在豎直導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)改變拉力F的大小時(shí)，ab桿相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)的速度v大小也隨之改變，F(xiàn)與v的關(guān)系圖線如圖乙所示．不計(jì)細(xì)線與滑輪之間的摩擦和空氣阻力，g取10m/s2．（　�。�
A．ab桿與水平導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4
B．磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4T
C．若ab桿在F=9N的恒力作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)8m時(shí)達(dá)到勻速狀態(tài)，則在這一過程中流過cd桿的電量q=4C
D．若ab桿在F=9N的恒力作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)8m時(shí)達(dá)到勻速狀態(tài)，則在這一過程中ab桿產(chǎn)生的焦耳熱為8J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．一位同學(xué)站在機(jī)械指針體重計(jì)上，突然下蹲直到蹲到底靜止的過程中，體重計(jì)上指針示數(shù)的變化情況是（　�。�
A．一直增大
B．一直減小
C．先減小，后增大，再減小，最后保持不變
D．先增大，后減小，再增大，最后保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q（q＜0）的帶電粒子從x軸上的P（a，0）點(diǎn)以速度v，沿與x軸負(fù)方向成θ=60°角的方向射入第一象限，并恰好垂直于y軸射出第一象限．在第一象限中存在一有界勻強(qiáng)磁場，磁場的左邊界與y軸重合，右邊界與直線ON重合，ON與x軸夾角為30°．（不計(jì)重力和空氣阻力）
（1）勻強(qiáng) 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；
（2）在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．

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