高考物理临界与极值

1、2010高考物理精品讲练系列学案：图象 临界与极值要点一 动力学图象问题即学即用1.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用,该力随时间变化的关系如图所示（ ）A.物体将做往复运动B.2 s内的位移为零C.2 s末物体的速度最大D.3 s内,拉力做的功为零答案 A要点二 临界与极值问题即学即用2.（2009·重庆模拟）如图所示,把质量m1=4 kg的木块叠放在质量m2=5 kg的木块上.m2放在光滑的水平面上,恰好使m1相对m2开始滑动时作用于木块m1上的水平拉力F1=12 N.那么,至少应用多大的水平拉力F2拉木块m2,才能恰好使m1相对m2开始滑动?答案 15 N题型1 利

2、用牛顿定律进行图象转换问题【例1】一个质量为4 kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数=0.1.从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图所示.求83秒内物体的位移大小（g取10 m/s2）.答案167 m题型2 摩擦力产生的临界问题【例2】如图所示,一质量m=500 kg的木箱放在质量M=2 000 kg的平板车的后部,木箱到驾驶室的距离L=1.6 m.已知木箱与平板间的动摩擦因数=0.484,平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍.平板车以v0=22.0 m/s的恒定速度行驶,驾驶员突然刹车,使车做匀减速直线运

3、动,为了不让木箱撞击驾驶室,g取10 m/s2.试求:（1）从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间?（2）驾驶员刹车时的制动力不能超过多大?答案 （1）4.4 s （2）7 420 N题型3 程序法的应用【例3】一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB边重合,如图所示.已知盘与桌布间的动摩擦因数为1,盘与桌面间的动摩擦因数为2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么？（以g表示重力加速度）答案 a1.石丽同学在由静止开始向上运动的电梯里,将一测量加速度的小探头固定在质量为1

4、kg的手提包上,到达某一楼层停止,采集数据并分析处理后列表如下:运动规律匀加速直线运动匀速直线运动匀减速直线运动时间段/s02.52.511.511.514.0加速度/m·s-20.4000.40石丽同学在计算机上绘出如下图象,设F为手对提包的拉力.请你判断下图中正确的是 （ ）答案AC2.如图所示,不计滑轮和绳的质量及一切摩擦阻力,已知mB=3 kg,要使物体C有可能处于平衡状态,那么mC的可能值为 （ ）A.3 kgB.9 kgC.27 kgD.30 kg答案AB3.如图所示,小车上有一竖直杆,小车和杆的总质量为M,杆上套有一块质量为m的木块,杆与木块间的动摩擦因数为,小车静止时

5、木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑.答案（m+M）g4.一质量为m=40 kg的小孩在电梯内的体重计上,电梯从t = 0时刻由静止开始上升,在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示.问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?（取重力加速度g=10 m/s2）答案9 m1.（2009·西安模拟）如图所示,在光滑水平面上叠放着A、B两物体,已知mA=6 kg、mB=2 kg,A、B间动摩擦因数=0.2,在物体A上系一细线,细线所能承受的最大拉力是20 N,现水平向右拉细线,g取10 m/s2,则 （ ）A.当拉力F<12 N时,

6、A静止不动B.当拉力F>12 N时,A相对B滑动C.当拉力F=16 N时,B受A的摩擦力等于4 ND.无论拉力F多大,A相对B始终静止答案 CD2.如图所示,在升降机内的弹簧下端吊一物体A,其质量为m,体积为V,全部浸在水中.当升降机由静止开始以加速度a（a<g）匀加速下降时,该弹簧的长度将（ ）A.不变B.伸长C.缩短D.无法确定答案 C3.一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹回到原高度.小孩在从高处下落到弹回的整个过程中,他的运动速度随时间变化的图象如图所示,图中Oa段和cd段是直线.根据此图象可知,小孩跟蹦床相接触的时间为（ ）A.t1t4B.t2t4C.t1t

7、5D.t2t5答案C4.如图所示,质量为m1和m2的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面（斜面与水平面成角）,最后竖直向上运动.则在这三个阶段的运动中,细线上张力的大小情况是 （ ）A.由大变小B.由小变大C.始终不变D.由大变小再变大答案C5.先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为m的物块,且每次使橡皮条的伸长量均相同,物块m在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a与所拉橡皮条的数目n的关系如图所示.若更换物块所在水平面的材料,再重复这个实验,则图中直线与水平轴间的夹角将 （ ）A.变大B.不变C.变小D.与水平面的材料有关答案B6.（2009&

8、#183;洛阳模拟）如图所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m1和m2的物体,m1放在地面上,当m2的质量发生变化时,m1的加速度a的大小与m2的关系图象大体图中的 （ ）答案 D7.如图所示,质量m的球与弹簧和水平细线相连,、的另一端分别固定于P、Q.球静止时,中拉力大小T1,中拉力大小T2,当仅剪断、中的一根的瞬间,球的加速度a应是（ ）A.若断,则a=g,方向水平向右B.若断,则a=,方向水平向左C.若断,则a=,方向沿的延长线D.若断,则a=g,竖直向上答案B8.如图所示,在光滑水平桌面上有一链条,共有（P+Q）个环,每一个环的质量均为m,链条右端受到一水平拉力F.则从右

9、向左数,第P个环对第（P+1）个环的拉力是（ ）A.F B.（P+1）FC.D.答案C9.如图所示,当车厢向前加速前进时,物体M静止于竖直车厢壁上,当车厢加速度增加时,则（ ）静摩擦力增加车厢竖直壁对物体的弹力增加物体M仍保持相对于车厢的静止状态物体的加速度也增加A.B.C.D.答案 B10.在一正方形小盒内装一小圆球,盒与球一起沿倾角为的光滑斜面下滑,如图所示.若不计摩擦,当角增大时,下滑过程圆球对方盒前壁压力N及对方盒底面的压力N将如何变化（ ）A.N变小,N变小B.N变小,N为零C.N变小,N变大D.N不变,N变大答案 B11.（2009·文登三中月考）假设雨点下落过程受到的空

10、气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k为比例系数）.雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g. 若把雨点看做球形，其半径为r，设雨点的密度为，求：（1）每个雨点最终的运动速度vm（用、r、g、k表示）.（2）雨点的速度达到时，雨点的加速度a为多大？答案 （1） （2）12.一同学住在23层高楼的顶楼.他想研究一下电梯上升的运动过程,某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5 kg的重物和一个量程足够大的台秤,他将重物放在台秤上,电梯从第1层开始启动,一直运动到第23层才停下.在这个过程中,他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示.时间/s台秤示数/N电梯启动前50.003.058.03.013.050.013.019.046.019.0以后50.0根据表格中的数据,求:（1）电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小.（2）电梯在中间阶段上升的速度大小.（3）该楼房平均每层楼的高度.答案 （1）1.6 m/s2,方向竖直向上 0.8 m/s2,方向竖直向下 （2）4.8 m/s （3）3.16 m13.如图所示,倾角为的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上,斜面体放在水平面上.（1）要使小球对斜面无压力,求斜面体运