【三维设计】通用版2020届高三物理二轮 复习资料：专练临界极值问题专练 含解析.doc

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1、临界极值问题专练1.如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为(重力加速度为g)(　　)A．v0tanθ　　　　　　B.C.D.解析：选D　如图所示，要小球到达斜面的位移最小，则要求落点与抛出点的连线与斜面垂直，所以有tanθ＝，而x＝v0t，y＝gt2，解得t＝.2.(2016·唐山模拟)如图所示，物体在拉力F的作用下沿水平面做匀速运动，发现当外力F与水平方向夹角为30°时，所需外力最小，由以上条件可知，外力F的最小值与重力的比值为(　　)A.B.C.D.解析：选B　外力F最小时，对

2、物体受力分析，如图所示.物体做匀速运动，则有FN＋Fsin30°＝G，Ff＝Fcos30°，又Ff＝μFN，解得F＝，令tanα＝，则有F＝＝，根据题意可知α＝60°，即μ＝，F的最小值为G，故B正确.3．(2016·潮州一模)如图甲所示，将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出，小球上升的最大高度为h.若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球以同样大小的速度v0从半径均为R＝h的竖直圆形光滑轨道的最低点水平向右射入轨道，轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示.则质量分别为2m、3m、4m、5m的小球中，能到达的最大高度仍为h的是(小球大小

3、和空气阻力均不计)(　　)A．质量为2m的小球B．质量为3m的小球C．质量为4m的小球D．质量为5m的小球解析：选C　由题意可知，质量为m的小球，竖直上抛的整个过程机械能守恒，mgh＝mv02.由题图乙可知，质量为2m的小球上升到轨道最高点速度不能为零，结合机械能守恒定律可知此时质量为2m的小球上升的最大高度小于h，故A错误；由题图丙和题图戊可知，小球出轨道时的速度方向不沿竖直方向，则上升到最高点时水平方向速度不为零，依据机械能守恒定律得上升的最大高度均小于h，故B、D错误；由题图丁可知，小球出轨道时的速度方向沿竖直方向向上，则上升

4、到最高点时，速度为零，依据机械能守恒定律得小球上升的最大高度等于h，故C正确.4.如图所示，转动轴垂直于光滑平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接一质量为m的小球B，绳长AB＝l>h，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动.要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是(　　)A.　　　　　　　B．πC.D．2π解析：选A　对小球，在水平方向有FTsinθ＝mω2R＝4π2mn2R，在竖直方向有FTcosθ＋FN＝mg，且R＝htanθ，当球即将离开水平面时，FN＝0，转速n有最大值，联立解得n＝，则A正确.5

5、.(多选)(2016·河北名校联考)如图所示，质量均为m的A、B两物块置于水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数均为μ，物块间用一水平轻绳相连，绳中无拉力.现用水平力F向右拉物块A，假设物块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.下列说法中正确的是(　　)A．当02μmg时，绳中拉力等于D．无论F多大，绳中拉力都不可能等于解析：选ABC　当0

6、mg时，A、B整体受到拉力和摩擦力的作用，二者平衡，A、B整体处于静止状态，B正确；当F>2μmg时，对A、B整体：a＝，对物块B：a＝，由上两式得TB＝，C正确；当μmg

7、对木板施加方向水平向左，大小为F＝0.6N的恒力，g取10m/s2.则滑块(　　)A．开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动B．一直做加速度为2m/s2的匀加速运动，直到滑块飞离木板为止C．速度为6m/s时，滑块开始减速D．最终做速度为10m/s的匀速运动解析：选AD　由于滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，静摩擦力能提供的最大加速度为μg＝5m/s2，所以当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起以a＝＝m/s2＝2m/s2的加速度一起运动，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹

8、力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时Bqv＝mg，解得：v＝10m/s，此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板在恒力作用下做匀加速运动，a′＝＝m/s2＝3m/s2.可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动，然后发生相对滑动，做加速