物理易错难点训练—牛顿运动定律相关的临界和极值问题（有解析）

《物理易错难点训练—牛顿运动定律相关的临界和极值问题（有解析）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物理易错难点训练—牛顿运动定律相关的临界和极值问题（有解析）一．选择题1如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于点，与竖直墙相切于A点。竖直墙上另一点B与的连线和水平面的夹角为60°，是圆环轨道的圆心。已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道A、B运动到点；球由点自由下落到点。则(　　)Aa球最先到达点Bb球最先到达点球最先到达点Db球和球都可能最先到达点【参考答案】2如图2甲是某景点的坡滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线部分AE滑行的时间，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图。A是滑道的竖直高度，D点是

2、A竖直线上的一点，且有AD＝DE＝10，滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动，g取10/s2，则滑行者在滑道AE上滑行的时间为(　　)A2s　　　B2s　　　3s　　　D22s【参考答案】　B3　如图1所示，在倾角为θ的斜面上方的A点处旋转一光滑的木板AB，B端刚好在斜面上，木板与竖直方向A所成角度为α，一小物块由A端沿木板由静止滑下，要使物块滑到斜面的时间最短，则α与θ角的大小关系(　　)Aα＝θ　　　Bα＝θ2　　　α＝2θ　　　Dα＝θ3【参考答案】　B【名师解析】　如图所示，在竖直线A上选取一点，以适当的长度

3、为半径画圆，使该圆过A点，且与斜面相切于D点。由等时圆模型的特点知，由A点沿斜面滑到D点所用时间比由A点到达斜面上其他各点所用时间都短。将木板下端B点与D点重合即可，而∠D＝θ，则α＝θ2。选项B正确。4如图所示，几条足够长的光滑直轨道与水平面成不同角度，从P点以大小不同的初速度沿各轨道发射小球，若各小球恰好在相同的时间内到达各自的最高点，则各小球最高点的位置(　　)A在同一水平线上B在同一竖直线上在同一抛物线上D在同一圆周上【参考答案】　D【名师解析】二．计算题1（2016年东北三省四市教研联合体高考模拟试卷（三）理科综合）（20分）如图甲所示，质

4、量为=0g的木板静止在光滑水平面上，质量为=1g的物块以初速度v0=4/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为μ=02，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1-1。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10/s2。（1）若恒力F=0，则物块会从木板的右端滑下，求物块在木板上滑行的时间是多少？（2）图乙中B为直线段，求该段恒力F的取值范围及函数关系式。【参考答案】

5、（1）；（2）【名师解析】（2）①当F较小时，物块将从木板右端滑下，当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端，且两者具有共同速度v，历时t1，则：联立解得：由图乙知，相对路程：代入解得：2如图所示，一条轻绳上端系在车的左上角的A点，另一条轻绳一端系在车左端B点，B点在A点的正下方，A、B距离为b，两条轻绳另一端在点相结并系一个质量为的小球，轻绳A长度为2b，轻绳B长度为b。两条轻绳能够承受的最大拉力均为2g。(1)轻绳B刚好被拉直时，车的加速度是多大？(要求画出受力图)(2)在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大。(要求画出受力图)【名

6、师解析】　(1)轻绳B刚好被拉直时，小球受力如图甲所示。因为AB＝B＝b，A＝2b，故轻绳B与轻绳AB垂直，sθ＝22，θ＝4°。由牛顿第二定律，得gtanθ＝a。可得a＝g。(2)小车向左的加速度增大，AB、B绳方向不变，所以A轻绳拉力不变，B轻绳拉力变大，B轻绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图乙所示。乙由牛顿第二定律，得T＋gtanθ＝a。因这时T＝2g，所以最大加速度为a＝3g。3如图所示，一质量＝04g的小物块，以v0＝2/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t＝2s的时间物块由A点运动到B点

7、，A、B之间的距离L＝10已知斜面倾角θ＝30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝33。重力加速度g取10/s2。(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。(2)拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？(2)设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为Ff，拉力与斜面间的夹角为α，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Fsα－gsinθ－Ff＝a⑤Fsinα＋FN－gsθ＝0⑥又Ff＝μFN⑦联立⑤⑥⑦式得F＝g（sinθ＋μsθ）＋asα＋μsinα⑧由数学知识得sα＋33sinα＝233sin(60°＋α)⑨由⑧⑨式可知对应最小F的夹角

8、α＝30°⑩联立③⑧⑩式，代入数据得F的最小值为Fin＝133N答案　(1)3/s2　8/s　(2)30°