物理-臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題的專項(xiàng)-培優(yōu)易錯(cuò)試卷練習(xí)題及詳細(xì)答案(編輯修改稿)
2025-04-02 04:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 及的時(shí)間為：，故B正確．考點(diǎn)：考查了追擊相遇問題【名師點(diǎn)睛】兩物體在同一直線上運(yùn)動，往往涉及到追擊、相遇或避免碰撞等問題，解答此類問題的關(guān)鍵條件是：①分別對兩個(gè)物體進(jìn)行研究；②畫出運(yùn)動過程示意圖；③列出位移方程；④找出時(shí)間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系；⑤解出結(jié)果，必要時(shí)要進(jìn)行討論．7．如圖，“”型均勻重桿的三個(gè)頂點(diǎn)O、A、B構(gòu)成了一個(gè)等腰直角三角形，∠A為直角，桿可繞O處光滑鉸鏈在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，初始時(shí)OA豎直．若在B端施加始終豎直向上的外力F，使桿緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動120176。，此過程中（ ）A．F對軸的力矩逐漸增大，F(xiàn)逐漸增大B．F對軸的力矩逐漸增大，F(xiàn)先增大后減小C．F對軸的力矩先增大后減小，F(xiàn)逐漸增大D．F對軸的力矩先增大后減小，F(xiàn)先增大后減小【答案】C【解析】【分析】【詳解】桿AO的重心在AO的中點(diǎn)，桿BO的重心在BO的中點(diǎn)，故整體重心在兩個(gè)分重心的連線上某電，如圖所示：當(dāng)使桿緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動120176。的過程中，重力的力臂先增加后減小，故重力的力矩先增加后減小，根據(jù)力矩平衡條件，拉力的力矩先增加后減小；設(shè)直角邊質(zhì)量為m1，長度為L，斜邊長為m2，從圖示位置轉(zhuǎn)動角度θ（θ≤120176。），以O(shè)點(diǎn)為支點(diǎn)，根據(jù)力矩平衡條件，有：故在θ從0176。緩慢增加120176。過程中，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得F對軸的力矩先增大后減小，F(xiàn)逐漸增大，C正確；8．如圖所示，在傾角為30176。的光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為20N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧下端連一個(gè)質(zhì)量為2千克的小球，球被一垂直于斜面的擋板A擋住，此時(shí)彈簧沒有形變．若擋板A以4m/s2的加速度沿斜面向下勻加速運(yùn)動，則（ ）A．B．C．小球速度最大時(shí)與擋板分離D．小球從一開始就與擋板分離【答案】B【解析】試題分析：對球受力分析可知，當(dāng)球受力平衡時(shí)，速度最大，此時(shí)彈簧的彈力與物體重力沿斜面的分力相等，由胡克定律和平衡條件即可求得小球向下運(yùn)動的路程．從開始運(yùn)動到小球與擋板分離的過程中，擋板A始終以加速度a=4m/s2勻加速運(yùn)動，小球與擋板剛分離時(shí)，相互間的彈力為零，由牛頓第二定律和胡克定律結(jié)合求得小球的位移．解：A、球和擋板分離前小球做勻加速運(yùn)動；球和擋板分離后做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大，此時(shí)物體所受合力為零．即 kxm=mgsin30176。，解得：xm=由于開始時(shí)彈簧處于原長，．故A錯(cuò)誤．設(shè)球與擋板分離時(shí)位移為x，經(jīng)歷的時(shí)間為t，從開始運(yùn)動到分離的過程中，m受豎直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的擋板支持力F1和彈簧彈力F．根據(jù)牛頓第二定律有：mgsin30176。﹣kx﹣F1=ma，保持a不變，隨著x的增大，F(xiàn)1減小，當(dāng)m與擋板分離時(shí)，F(xiàn)1減小到零，則有：mgsin30176。﹣kx=ma，解得：x=m=，．故B正確．C、因?yàn)樗俣茸畲髸r(shí)，．故C、D錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵抓住臨界狀態(tài)：當(dāng)加速度為零時(shí)，速度最大；當(dāng)擋板與小球的彈力為零時(shí)，小球與擋板將分離．結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式進(jìn)行求解．9．如圖所示，一根長為L的輕桿一端固定在光滑水平軸O上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，小球在最低點(diǎn)時(shí)給它一初速度，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)
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