高考物理一轮复习 培优计划 高考必考题突破讲座（3）动力学中的临界条件及应用的解题策略突破训练.doc

高考必考题突破讲座(三)动力学中的临界条件及应用的解题策略1如图所示，质量为1 kg的木块a与质量为2 kg的木块b叠放在水平地面上，a、b间的最大静摩擦力为2 n，b与地面间的动摩擦因数为0.2，用水平力f作用于b，则a、b保持相对静止的条件是(g取10 m/s2)(a)af12 n bf10 ncf9 n df6 n解析当a、b间有最大静摩擦力(2 n)时，对a由牛顿第二定律知，加速度为2 m/s2，对a、b整体应用牛顿第二定律有f0.230 n32 n，f12 n，a、b保持相对静止的条件是f12 n，选项a正确，b、c、d错误2(2017河南洛阳统考)如图所示，a、b两物体的质量分别为2 kg和1 kg，静止叠放在水平地面上a、b间的动摩擦因数为0.8，b与地面间的动摩擦因数为0.4.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10 m/s2.现对a施加一水平拉力f，不计空气阻力，则(b)a当f17 n时，物体a的加速度大小为0.5 m/s2b当f21 n时，物体a的加速度大小为3 m/s2c当f22 n时，a相对b滑动d当f39 n时，b的加速度为9 m/s2解析当水平拉力f17 n时，大于b与地面之间的滑动摩擦力ffbb(mamb)g0.4(21)10 n12 n，若a、b之间不发生相对滑动，由牛顿第二定律fffb(mamb)a，解得它们的加速度a m/s2，对a，设b对a的摩擦力为ff，由牛顿第二定律fffmaa，解得ff n，a、b之间的滑动摩擦力ffaamag0.8210 n16 n，大于a、b之间的摩擦力ff，则a、b之间不发生相对滑动，物体a的加速度为a m/s2，选项a错误；要使a、b之间发生相对滑动，a对b向右的摩擦力ffa使b加速运动，由牛顿第二定律ffaffbmbab，解得ab4 m/s2；对a，由牛顿第二定律fffamaaa，且aaab，解得f24 n当f21 n时，a、b未发生相对滑动，可解得a的加速度a3 m/s2，选项b正确；当f22 n时，a相对b未发生滑动，选项c错误；只要a、b发生相对滑动，无论f多大，b的加速度都为ab4 m/s2，选项d错误3(多选)(2017陕西西安模拟)如图所示，质量均为m的a、b两物块置于光滑水平地面上，a、b接触面光滑，倾角为.现分别以水平恒力f作用于a物块上，保持a、b相对静止共同运动，则下列说法正确的是(bc)a采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大b两种情况下获取的最大加速度相同c两种情况下所加的最大推力相同d采用乙方式可用的最大推力大于采用甲方式的最大推力解析f作用于题图甲中a时，f最大时，a刚要离开地面，a受力如图甲，fn1cos mg，对b有fn1sin ma1；f作用于题图乙中a时，f最大时，b刚要离开地面，b受力如图乙，fn2cos mg，fn2sin ma2，可见fn2fn1，a2a1，对整体易知两种情况下所加的最大推力相同，选项b、c正确4(2017湖北黄冈模拟)如图所示，倾角30的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长l1.8 m、质量m3 kg的薄木板，木板的最右端叠放一质量m1 kg的小物块，小物块与木板间的动摩擦因数.对木板施加沿斜面向上的恒力f，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.(1)为使小物块不滑离木板，求力f应满足的条件；(2)若f37.5 n小物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出小物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离解析(1)以小物块和木板整体为研究对象，由牛顿第二定律得f(mm)gsin (mm)a，以小物块为研究对象，由牛顿第二定律得ffmgsin ma，又ffffmmgcos ，联立解得f30 n，因物块和木板整体向上做匀加速运动，所以有f(mm)gsin 20 n，即20 n30 n，所以小物块能够滑离木板，隔离木板，由牛顿第二定律得fmgcos mgsin ma1，隔离小物块，由牛顿第二定律得mgcos mgsin ma2.设小物块滑离木板所用时间为t，木板的位移x1a1t2，物块的位移x2a2t2，小物块与木板的分离条件为xx1x2l，联立以上各式解得t1.2 s，小物块滑离木板时的速度va2t，由公式2gsin x0v2，解得x0.9 m.答案(1)20 nf30 n(2)能1.2 s0.9 m5.如图所示，一质量m0.4 kg的小物块，以v02 m/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t2 s的时间小物块由a点运动到b点，a、b之间的距离l10 m已知斜面倾角30，小物块与斜面之间的动摩擦因数，重力加速度g取10 m/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？解析(1)设小物块加速度的大小为a，到达b点时速度的大小为v，由运动学公式得lv0tat2，vv0at，联立式，代入数据得a3 m/s2，v8 m/s.(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，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得fcos mgsin