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    如图所示，当小车以加速度a沿倾角为θ的斜面向上做匀加速运动时，已知重力加速度为g，小球的质量为m，则悬线对小球的拉力为
    m
    		a2+2agsinθ+g2
    m
    		a2+2agsinθ+g2
    ，悬线与竖直方向所成的角度α为
    arctan(
    acosθ
    g+asinθ
    )
    arctan(
    acosθ
    g+asinθ
    )
    ．
    分析：小球和小车具有相同的加速度，隔离对小球分析，通过余弦定理求出小球绳子的拉力，通过几何关系以及三角函数求出悬线与竖直方向的夹角．
    解答：解：小球与小车具有相同的加速度，所受的合力为F合=ma，小球的受力如图所示，根据余弦定理知，
    cos（90°+θ）=
    (ma)2+(mg)2-T2
    2ma?mg

    解得T=m
    		a2+2agsinθ+g2
    ．
    根据余弦定理得，cosα=
    T2+(mg)2-(ma)2
    2T?mg
    =
    masinθ+mg
    T
    ．
    根据正弦定理得，
    ma
    sinα
    =
    T
    sin(90+θ)
    ，解得sinα=
    macosθ
    T

    则tanα=
    macosθ
    masinθ+ma
    =
    acosθ
    g+asinθ
    ．所以α=arctan(
    acosθ
    g+asinθ
    )    ．
    故答案为：m
    		a2+2agsinθ+g2
    ，arctan(
    acosθ
    g+asinθ
    )
    点评：解决本题的关键知道小球和小车具有相同的加速度，通过牛顿第二定律进行求解，本题对数学三角函数的计算要求较高，需加强训练．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图所示）．小车．计时器．米尺．天平（含砝码）．钩码等．在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题．
    （1）用天平测出小车的质量为m^；
    （2）让小车自斜面上一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，用计时器记下所用的时间为t0；
    （3）用米尺测出A1与A2之间的距离s；则：小车的加速度大小为a=

    （4）用米尺测出A1相对于A2的竖直高度差ho；则：小车所受的合外力大小为F=

    （5）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A1相对于A2的竖直高度差h，测出小车从A1由静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t；问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？答：
    mh为定值
    mh为定值

    （6）多次改变小车与钩码的总质量进行实验，测出各次对应的m．h．t的值，以
    1
    t2
    为纵坐标，
    1
    m
    为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点，如果这些点在一条过原点的直线上，则可间接说明．

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年湖北省黄冈市高三下学期6月适应性考试理综物理试卷（解析版） 题型：填空题

    （1）（6分）在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于__________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v(v>v0)，则光电子的最大初动能为_________.

    （2）（9分）如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8 kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9 kg的木块，木块距小车左端6 m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1 m/s的速度水平向右匀速行驶. 一颗质量m0=0.1 kg的子弹以v0=179 m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中. 如果木块刚好不从车上掉下来，求木块与平板之间的动摩擦因数（g=10 m/s2）

     

     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”．给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图所示）．小车．计时器．米尺．天平（含砝码）．钩码等．在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题．
    （1）用天平测出小车的质量为m^；
    （2）让小车自斜面上一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，用计时器记下所用的时间为t0；
    （3）用米尺测出A1与A2之间的距离s；则：小车的加速度大小为a=______
    （4）用米尺测出A1相对于A2的竖直高度差ho；则：小车所受的合外力大小为F=______
    （5）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A1相对于A2的竖直高度差h，测出小车从A1由静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t；问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？答：______
    （6）多次改变小车与钩码的总质量进行实验，测出各次对应的m．h．t的值，以
    1
    t2
    为纵坐标，
    1
    m
    为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点，如果这些点在一条过原点的直线上，则可间接说明．
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    科目：高中物理 来源：湖北省期末题 题型：实验题

    利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图所示）、小车、计时器、米尺、天平（含砝码）、钩码等。在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题：
     （1）用天平测出小车的质量为m0；让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，用计时器记下所用的时间为t0；用米尺测出A1与A2之间的距离为s；则：小车的加速度大小a=_____________；
    （2）用米尺测出A1相对于A2的高度为h0，则：小车所受的合外力大小F=_______________；
    （3）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A1相对于A2的高度h，测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t；问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？答：_______________；
    （4）多次改变小车与钩码的总质量进行实验，测出各次对应的m、h、t的值，以1/t2为纵坐标，1/m为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点，如果这些点在一条过原点的直线上，则可间接说明____________________。

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    科目：高中物理 来源：江苏模拟题 题型：实验题

    利用实验探究“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”给定的器材有：倾角可以调节的长斜面（如图所示）、小车、计时器、米尺、天平（含砝码）、钩码等。在实验过程中不考虑摩擦，重力加速度为g，请结合下列实验步骤回答相关问题：
     （1）用天平测出小车的质量为m0；让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，用计时器记下所用的时间为t0；用米尺测出A1与A2之间的距离为s；则：小车的加速度大小a=_____________；
    （2）用米尺测出A1相对于A2的高度为h0，则：小车所受的合外力大小F=_______________；
    （3）在小车中加钩码，用天平测出此时小车与钩码的总质量m，同时通过改变斜面的倾角来改变固定点A1相对于A2的高度h，测出小车从A1静止开始下滑到斜面底端A2所需的时间t；问：质量不相等的前后两次应怎样操作才能使小车所受合外力大小一定？答：_______________；
    （4）多次改变小车与钩码的总质量进行实验，测出各次对应的m、h、t的值。以_______________为纵坐标、_______________为横坐标建立坐标系，根据各组数据在坐标系中描点，如果这些点在一条过原点的直线上，则可间接说明“当合外力大小一定时，物体运动的加速度大小与其质量成反比”。

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