2018版高考物理二轮复习第一板块力学选择题锁定9大命题区间第2讲熟知“四类典型运动”掌握物体运动规律讲义 联系客服

发布时间 : 星期三 文章2018版高考物理二轮复习第一板块力学选择题锁定9大命题区间第2讲熟知“四类典型运动”掌握物体运动规律讲义更新完毕开始阅读857b1a1ba0c7aa00b52acfc789eb172ded639988

指向圆心提供向心力,所以Ta可以为零,若Na等于零,则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向不能指向圆心提供向心力,所以Na一定不为零;对题图(b)中的小球进行受力分析,若Tb为零,则小球所受的重力、支持力的合力方向可以指向圆心提供向心力,所以Tb可以为零,若Nb为零,则小球所受的重力及绳子拉力的合力方向也可以指向圆心而提供向心力,所以Nb可以为零;由以上分析知Na、Nb、Ta、Tb的大小与小球的速度有关;所以B、C正确,A、D错误。

2.一水平放置的圆盘可以绕中心O点旋转,盘上放一个质量为m的铁块(可视为质点),轻质弹簧一端连接铁块,另一端系于O点,铁块与圆盘间的动摩擦因数为

μ,如图所示。铁块随圆盘一起匀速转动,铁块距中心O点的距离为r,这时弹簧的拉力大小为F,重力加速度为g,已知铁块受到的最大

静摩擦力等于滑动摩擦力,则圆盘的角速度可能是( ) A.ω≥ B.ω≤ C. D.

F+μmg mrF-μmg mrF+μmg mrF+μmg mr2

F-μmg<ω< mrF-μmg≤ω≤ mr解析:选D 当摩擦力指向圆心达到最大时,角速度达到最大,根据F+μmg=mω1r,得最大角速度ω1=

2

F+μmg;当摩擦力背离圆心达到最大时,角速度达到最小,根据F-μmgmrF-μmg,所以角速度的范围满足 mrF-μmg≤ω≤ mr=mω2r,得最小角速度ω2=

F+μmg,故D正确。 mr3.(2017·六安一模)如图所示,光滑斜面与水平面成30°角,斜面上一根长为l=0.30 m的轻杆,一端系住质量为0.2 kg的小球,另一端可绕O点在斜面内转动,先将轻杆拉至水平位置,然后给小球一沿着斜面并与轻杆垂直的初速度v0=3 m/s,g=10 m/s,则( ) A.此时小球的加速度大小为30 m/s B.小球到达最高点时杆的弹力沿斜面向上

C.若增大v0,小球达到最高点时杆对小球的弹力一定增大 D.若增大v0,小球达到最高点时杆对小球的弹力可能减小

解析:选C 小球做变速圆周运动,在初位置加速度不指向圆心,将其分解:切向加速度为:

2

2

mgsin 30°v0222

a′==5 m/s;向心加速度为:an==30 m/s;此时小球的加速度为合加速

ml度,a= an+a′>30 m/s,故A错误;从开始到最高点过程,根据动能定理,有:-

2

2

2

mglsin 30°=mv12-mv02;解得:v1=6 m/s;考虑临界情况,最高点处如果没有杆的弹v226

力,重力平行于斜面的分力提供向心力,有:mgsin 30°=m,解得:v2= m/s

l2v最高2

明在最高点时,轻杆对小球的弹力是拉力,故B错误;在最高点时有:F+mgsin 30°=m,

l如果初速度增大,则最高点速度也增加,故拉力F一定增加,故C正确,D错误。 4.[多选]如图甲所示,A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉,小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力),A、B、C在同一直线上。t=0时,给小球一个垂直于绳的速度,使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10 s时间内,细绳的拉力随时间变化的规律如图乙所示,则下列说法中正确的有( )

1212

1

A.两钉子间的距离为绳长的

6B.t=10.5 s时细绳拉力的大小为6 N C.t=14 s时细绳拉力的大小为10 N

D.细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3 s

v02v02

解析:选ABD 设两钉子间的距离为x,则根据牛顿第二定律有:FT1=m=5 N,FT2=mLL-x1πLπL-x=6 N,联立解得:x=L,所以选项A正确;从题图中可知:t1==6 s,则t2=

6v0v0πL-2xπ

=5 s,t3==4 s,t4=

v0

L-3x=3 s,所以t=10.5 s时细绳拉力的大小

v0

v02L-2x=7.5 N,所以选项B、D正确,C错误。

为6 N,t=14 s时细绳拉力的大小为FT3=m[全能备考]

1.解决圆周运动问题的“四个步骤”

2.水平面内圆周运动临界问题

(1)水平面内做圆周运动的物体其向心力可能由弹力、摩擦力等力提供,常涉及绳的张紧与松弛、接触面分离等临界状态。

(2)常见临界条件:①绳的临界:张力FT=0;②接触面滑动的临界:F=f;③接触面分离的临界:FN=0。

[专题强训提能] 1.[多选](2017·绍兴模拟)对于课本上的一些图片,下列说法正确的是( )

A.图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的 B.图乙中,两个影子在x、y轴上的运动就是物体的两个分运动 C.图丙中,小锤用较大的力去打击弹性金属片,A、B两球将同时落地

D.图丁中,做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于所需要的向心力 解析:选BC 题图甲中炽热微粒是沿砂轮的切线方向飞出的,但是由于重力及其他微粒的碰撞而改变了方向,选项A错误;题图乙中沿y轴的平行光照射时,在x轴上的影子就是x轴方向的分运动,同理沿x轴的平行光照射时,在y轴上的影子就是y轴方向的分运动,选项B正确;无论小锤用多大的力去打击弹性金属片,只是使得小球A的水平速度发生变化,而两小球落地的时间是由两球离地面的高度决定的,所以A、B两球总是同时落地,选项C正确;做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力等于所需要的向心力,选项D错误。

2.一质点沿直线Ox方向做加速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=4+2t(m),它的速度随时间变化的关系为v=6t(m/s)。则该质点在t=2 s时的瞬时速度和t=0到t2

3

=2 s间的平均速度分别为( ) A.8 m/s、24 m/s C.24 m/s、10 m/s

B.24 m/s、8 m/s D.24 m/s、12 m/s

2

解析:选B 将t=2 s代入质点的速度随时间变化的关系式v=6t(m/s),得t=2 s时的瞬时速度为v=6×2 m/s=24 m/s,将t=0和t=2 s分别代入距离随时间变化的关系式x=4+2t(m),得:x1=4 m,x2=20 m,则质点在2 s时间内通过的位移为x=x2-x1=20 m

3

2

x16

-4 m=16 m,所以:t=0到t=2 s间的平均速度为v== m/s=8 m/s;故B正确。

t2

3.(2018届高三·赣州五校联考)如图所示为厦门胡里山炮台的一门大炮。假设炮弹水平射出,以海平面为零重力势能面,炮弹射出时的动能恰好为重力势能的3倍,不计空气阻力,则炮弹落到海平面时速度方向与海平面的夹角为( ) A.30° C.60°

B.45° D.75°

12

解析:选A 设炮弹射出时距海平面的高度为y,由题意知mv0=3mgy,得v0=6gy。炮弹

2射出后做平抛运动,落到海平面时的速度的竖直分量vy=2gy,炮弹落到海平面时速度方向与海平面的夹角的正切值tan α==

vyv0

2gy3

=,则α=30°,选项A正确。 6gy3

4.如图所示,在水平力F作用下,物体B沿水平面向右运动,物体A恰匀速上升,那么以下说法正确的是( )

A.物体B正向右做匀减速运动 B.物体B正向右做加速运动 C.地面对B的摩擦力减小

D.斜绳与水平方向成30°时,vA∶vB=3∶2

解析:选D 将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于A的速度,如图所示,根据平行四边形定则有vBcos

α=vA,所以vB=

,当α减小时,物体B的速度减小,但B不是cos αvA匀减速运动,选项A、B错误;在竖直方向上,对B有mg=FN+FTsin α,FT=mAg,α减小,