高一物理---临界与极值.doc

高一物理 临界与极值2015年11月26日例题1：如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成60的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。例题2：木箱重为G，与地面间的动摩擦因数为，用斜向上的力F拉木箱，使之沿水平地面匀速前进，如图所示。问角为何值时拉力F最小？这个最小值为多大？例题3：轻绳一端系在质量为m30kg的物体A上，另一端系在一个质量为m2kg套在粗糙竖直杆MN的圆环上.现用水平力F拉住绳子上一点，使物体A从如图所示实线位置O缓慢下降到虚线位置O/，530时，圆环恰好要下滑，求杆与环间动摩擦因数(sin37=0.6，cos37=0.8)( 1、3为多选题)1.如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则()A水平外力F增大B墙对B的作用力减小C地面对A的支持力减小DB对A的作用力减小2.如图所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC边水平，AC边竖直，ABC=.AB边及AC两边上分别套有用细线相连的铜环(其总长度小于BC边长)，当它们静止时，细线跟AB所成的角的大小为（ ）ABCA. = B.= C. D.3.如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动。下列说法正确的是（ ）AA、B之间的摩擦力可能大小不变BA、B之，间的摩擦力一定变小CB与墙之问可能没有摩擦力 D弹簧弹力一定不变4.半圆柱体P放在粗糙的水平面上，有一挡板MN，延长线总是过半圆柱体的轴心O，但挡板与半圆柱不接触，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图是这个装置的截面图，若用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动，在MN到达水平位置前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法中正确的是（ ）A.MN对Q的弹力逐渐增大 B.MN对Q 的弹力先增大后减小C.P、Q间的弹力先减小后增大 D.Q所受的合力逐渐增大5.如图所示装置，两根细绳拴住一球，保持两细绳间的夹角不变，若把整个装置顺时针缓慢转过90，则在转动过程中，CA绳的拉力FA大小变化情况是 ，CB绳的拉力FB的大小变化情况是 。6.如图所示，质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为=37。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数1=0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数2=0.4。重力加速度g取10m/s2。现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，试求：（sin37=0.6，cos37=0.8）（1）绳上张力FT的大小；（2）拉力F的大小。7.如图所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间，三角劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为，劈的斜面与竖直墙面是光滑的。问：欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大?(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)8.所受重力G1=8 N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向37角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2=100 N的木块上，木块静止于倾角为37的斜面上，如图19 ，试求：木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力。A3737PBG1G2图199. 如图所示，在质量为1kg的重物上系着一条长30cm的细绳，细绳的另一端连着套在水平棒上可以滑动的圆环，环与棒间的动摩擦因数为0.75，另有一条细绳，其一端跨过定滑轮，定滑轮固定在距离圆环0.5m的地方当细绳的端点挂上重物G，而圆环将要滑动时，试问：(1)长为30cm的细绳的张力是多少？(2)圆环将要开始滑动时，重物G的质量是多少？(3)角多大？(环的重力忽略不计)题号1234答案班级: 姓名： 学号： 高一物理 临界与极值 参考答案题号1234答案BDDADA例题1：例题2：例题3：解析：对物体m在O/点分析受力如图物体B处于平衡状态有：在水平方向：Tsin530=F 在竖直方向：Tcos530=mg由上两式解得：F=4mg/3 对系统整体分析受力如图系统处于平衡状态有： 在水平方向：N=F在竖直方向：f=mg+mAg =0.8【解析】取球为研究对象，由于球处于一个动态平衡过程，球的受力情况如图所示：重力mg，CA绳的拉力FA，CB绳的拉力FB，这三个力的合力为零，根据平衡条件可以作出mg、FA、FB组成矢量三角形如图所示。将装置顺时针缓慢转动的过程中，mg的大小方向不变，而FA、FB的大小方向均在变，但可注意到FA、FB两力方向的夹角不变。那么在矢量三角形中，FA、FB的交点必在以mg所在的边为弦且圆周角为的圆周上，所以在装置顺时针转动过程中，CA绳的拉力FA大小先增大后减小；CB绳的拉力FB的大小一直在减小。6.【解析】（1）设绳上的拉力大小为T，A、B间摩擦力大小为f1，弹力大小为N1Tcos37=f1； N1=mAg+Tsin37； f1=1N1；解得T=100N；（2）设B与地面间摩擦力大小为f2，弹力大小为N2F=f1+f2； f2=2N2； N2=N1+mBg； 解得F=200N。7. 8.解析：64.8 N；76.4 N9.解析：因为圆环将要开始滑动，所以可以判定本题是在共点力作用下物体的平衡问题由平衡条件Fx0，Fy0，建立方程有：FNFTcos0，FNFTsin0。所以tan1/，arctan(1/)arctan(4/3).设想：过O作OA的垂线与杆交于B点，由AO30cm，tan4/3得，BO的长为40cm.在直角三角形中，由三角形的边长条件得AB50cm，但据题设条件AB50cm，故B点与定滑轮的固定处B点