高考专题17.11 临界问题-2019年高考物理100考点最新模拟题---精校解析Word版

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1、100考点最新模拟题千题精练17-11第十七部分物理思维方法十一、临界问题一．选择题1.(多选)(2014·新课标全国卷Ⅰ，20)如图4，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(　　)图4A.b一定比a先开始滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.ω＝是b开始滑动的临界角速度D.当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg【参考答案】AC2．如图

2、5所示，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴O，现使小球在竖直平面内做圆周运动，P为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点时的速度大小为，忽略摩擦阻力和空气阻力，则以下判断正确的是(　　)图5A.小球不能到达P点B.小球到达P点时的速度大于C.小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力D.小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力【参考答案】C3.(多选)如图6所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r＝0.4m，最低点处有一小球(半径比r小很多)，现给小球一水平向右的初速度v0，则要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足(g

3、＝10m/s2)(　　)图6A.2m/s　　　B.4m/s　　　C.6m/s　　　　D.8m/s【参考答案】ACD【名师解析】解决本题的关键是全面理解“小球不脱离圆轨道运动”所包含的两种情况：(1)小球通过最高点并完成圆周运动；(2)小球没有通过最高点，但小球没有脱离圆轨道。对于第(1)种情况，当v0较大时，小球能够通过最高点，这时小球在最高点处需要满足的条件是mg≤mv2/r，又根据机械能守恒定律有mv2＋2mgr＝mv，可求得v0≥2m/s，对于第(2)种情况，当v0较小时，小球不能通过最高点，这时对应的临界条件是小球上升到与圆心等高位置处，

4、速度恰好减为零，根据机械能守恒定律有mgr＝mv，可求得v0≤2m/s，所以v0≥2m/s或v0≤2m/s均符合要求，故选项A、C、D正确。4.如图7所示，球网上沿高出桌面H，网到桌边的距离为L。某人在乒乓球训练中，从左侧处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘。设乒乓球的运动为平抛运动。则乒乓球(　　)图7A.在空中做变加速曲线运动B.在水平方向做匀加速直线运动C.在网的右侧运动的时间是左侧的2倍D.击球点的高度是网高的2倍【参考答案】C5.(多选)如图8所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小

5、于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径R＝1m，小球可看做质点且其质量为m＝1kg，g取10m/s2。则(　　)图8A.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9mB.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9mC.小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1ND.小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是2N【参考答案】AC6.(多选)(2015·浙江理综)如图9所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半

6、圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线，有如图所示的①、②、③三条路线，其中路线③是以O′为圆心的半圆，OO′＝r。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则(　　)图9A.选择路线①，赛车经过的路程最短B.选择路线②，赛车的速率最小C.选择路线③，赛车所用时间最短D.①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等【参考答案】ACD7.(多选)如图10所示，在水平转台上放一个质量M＝2.0kg的木

7、块，它与台面间的最大静摩擦力Ffm＝6.0N，绳的一端系住木块，另一端穿过转台的中心孔O(为光滑的)悬吊一质量m＝1.0kg的小球，当转台以ω＝5.0rad/s的角速度转动时，欲使木块相对转台静止，则它到O孔的距离可能是(　　)图10A.6cmB.15cmC.30cmD.34cm【参考答案】BC【名师解析】转台以一定的角速度ω旋转，木块M所需的向心力与回旋半径r成正比，在离O点最近处r＝r1时，M有向O点的运动趋势，这时摩擦力Ff沿半径向外，刚好达最大静摩擦力Ffm，即mg－Ffm＝Mω2r1得r1＝＝m＝0.08m＝8cm同理，M在离O点最远处

8、r＝r2时，有远离O点的运动趋势，这时摩擦力Ff的方向指向O点，且达到最大静摩擦力Ffm，即mg＋Ffm＝Mω2r2得r2＝＝m＝0.3