2022高三总复习物理教案-提高 正交分解法、 巩固练习.doc

【巩固练习】一、选择题1、 一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为，如图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（ ）A当一定时，越大，斜面对物体的正压力越小B当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越大C当一定时，越大，斜面对物体的正压力越小D当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小2、如图所示，质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点，某时刻只受到和的作用，且10 N， N，则物体的加速度（）（ ）A方向沿y轴正方向 B方向沿y轴负方向C大小等于 D大小等于 3、放在水平光滑平面上的物体A和B，质量分别为M和m，水平恒力F作用在A上，A、B间的作用力为F1；水平恒力F作用在B上，A、B间作用为F2，则 ( ) A、F1F2F B、F1F2 C、 D、 ABa4、木块A放在斜面体B的斜面上处于静止，如图所示。当斜面体向左做加速度逐渐增大的加速运动时，木块A相对于斜面体B仍保持静止，则A受到的支持力N和摩擦力f的大小变化情况为（ ）AN增大，f增大BN不变，f不变CN减小，f先增大后减小DN增大，f先减小后增大5、如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑， A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为。B与斜面之间的动摩擦因数是（ ）A B C D 6、质量为m的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为，一水平力F作用在木楔A的竖直平面上，在力F的推动下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动，则F的大小为 （ ）A B C D 7、如图所示，质量为的球1通过轻绳悬挂在车顶，绳与竖直方向成角，质量为的物体2放在车厢地板，二者相对车是静止的。下列说法正确的是（ ）A车具有向右、大小为的加速度B车具有向右、大小为的加速度C物体2受到大小为的静摩擦力D物体2受到大小为的静摩擦力 8、如图所示，一箱苹果沿着倾角为的光滑斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向是（ ）A沿斜面向上 B沿斜面向下 C垂直斜面向上 D竖直向上9、重量为G的物体A在大小为F的水平向左恒力作用下，静止在倾角为的光滑斜面上。下列关于物体对斜面压力N大小的表达式，不正确的是 （ ）A BC D 10、在倾角为的固定斜面上放一木板，木板上固定有支架，支架末端用细绳悬挂一小球，当使木板沿斜面下滑时，小球与木板保持相对静止状态。图中分别表示木板不同下滑情况下悬绳的位置：表示木板下滑时细绳沿水平方向，此时细绳对小球拉力大小为，木板的加速度大小为；表示木板下滑时细绳与斜面方向垂直，此时细绳对小球拉力大小为，木板的加速度大小为。关于上述两种情况，下列说法正确的是（ ）A两种情况下，小球均处于失重状态 B两种情况下，木板下滑的加速度 C两种情况下，木板下滑的加速度 D两种情况下，绳子对小球的拉力一定是 二、填空题1、如图所示，质量2m的物块A与水平地面成的摩擦可忽略不计，质量为m的物块B与地面的动摩擦因数为，在已知水平推力F作用下，A、B作加速运动，则A对B的作用力为。 2、如图所示，质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点，某时刻只受到和的作用，且10 N，则物体的加速度（）为_，方向：_。3、如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg。（ , ， )（1）车厢的运动情况_（2）悬线对球的拉力大小为_三、计算题1、如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为和，拉力和方向相反，与轻线沿同一水平直线，且，试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。2、质量M =20 kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数=0. 04在木楔倾角的斜面上，有一质量M=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑当物块滑行的距离s=2.8 m时，它的速度v=2.8 m/s，在这过程中木楔没有动，重力加速度取求：（1）地面对木楔的摩擦力的大小和方向；（2）地面对木楔的支持力的大小。3、如图（a）所示，质量为M=10 kg的滑块放在水平地面上，滑块上固定一个轻细杆ABC，。在A端固定一个质量为m=2kg的小球，滑块与地面间的动摩擦因数为=0.5。现对滑块施加一个水平向右的推力，使滑块做匀加速运动。求此时轻杆对小球作用力的大小和方向。（取）有位同学是这样解的： 小球受到重力及杆的作用，因为是轻杆，所以方向沿杆向上，受力情况如图（b）所示。根据所画的平行四边形，可以求得：。你认为上述解决是否正确？如果不正确，请说明理由，并给出正确的解答。4、如图所示，一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上，地面上空风速水平且恒为v0，球静止时绳与水平方向夹角为某时刻绳突然断裂，氢气球飞走已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v，可以表示为f=kv（k为已知的常数）则（1）氢气球受到的浮力为多大？（2）绳断裂瞬间，氢气球加速度为多大？（3）一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动，其水平方向上的速度与风速v0相等，求此时气球速度大小（设空气密度不发生变化，重力加速度为g）5、风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示： (1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍。求小球与杆间的滑动摩擦因数。 (2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少 ? ( sin37°0.6，cos37°0.8 ) 6、有一质量m=1kg的小球串在长的轻杆顶端，轻杆与水平方向成，静止释放小球，经过小球到达轻杆底端 ( sin37°0.6，cos37°0.8 ) ，试求： （1）小球与轻杆之间的动摩擦因素；（2）在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力，使小球释放后加速度为 此恒力大小为多少？7、从地面发射质量为m的导弹，导弹上的喷气发动机可产生恒定的推力，且可通过改变喷气发动机尾喷管的喷气质量和方向改变发动机推力的大小和方向，导弹起飞时发动机推力大小为，导弹沿和水平方向成30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经过时间t后，遥控导弹上的发动机，使推力的方向逆时针旋转60°，导弹依然可以沿原方向匀减速直线飞行。(不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化)则：(1)旋转方向后推力的大小为多少? (2)旋转方向后导弹还要经过多长时间到达运动中的最高点? (3)导弹上升到最高点时离出发点的距离是多少?【答案与解析】一、选择题1、 BC 解析：对物体进行受力分析，可知物体受重力mg、支持力，摩擦力，如图所示。由于物体的加速度竖直向上，所以支持力和摩擦力的合力竖直向上，与重力方向相反，根据牛顿第二定律，得 由以上两式可知：当一定时， 越大，支持力、摩擦力越大；当一定时，越大，支持力越小、摩擦力越大。 故选BC。2、C 解析：由平行四边形定则，将和合成，求得合力F方向是沿x轴的正方向，大小为10 N。再由牛顿第二定律F=ma 可得。只有C正确。3、AC解析：F作用在A上时 ， 隔离B， (1)F作用在B上时 , 隔离A， (2)由(1) (2)可知，BD错误，AC正确。4、D； 解析：加速度很小时，A受到的摩擦力方向斜向上，如图：加速度水平向左，主要由N与的合力提供。当增大时，减小直至到零。然后改变方向为沿斜面向下逐渐增大，此过程中N增大。D正确。5、A 解析：已知A的动摩擦因素是B的两倍，所以两者一起匀速下滑 解得 6、C；解析： 三式联立求解得 可知C正确。7、BD解析：小球向左摆动，说明小车具有向右的加速度，作出小球受力的平行四边形（此种情况平行四边形定则比正交分解简单） 对物体2 所受合外力为静摩擦力， 8、A 解析：取其中的一个苹果为研究对象，苹果受自身重力方向竖直向下，其它苹果对它的作用力，把这些力看成一个力，问的就是这个力的方向，苹果沿斜面加速下滑，加速度方向沿斜面向下，加速度方向总是与合外力的方向相同，也就是说合外力方向沿斜面向下，根据平行四边形定则，可以看出周围苹果对它作用力的方向垂直于斜面向上。A正确。9、C解析：做受力图，F与G垂直，根据平行四边形定则和三角函数，ABD选项均正确。C选项是认为N的大小等于F、G在N的反向延长线上的分力之和，观点正确，解法错误。应该为。故C错误。10、ABD 解析：对板和球整体受力分析知，加速度方向沿斜面向下，A对。当细绳沿水平方向时，对球，沿斜面方向： 垂直斜面方向：，所以 当细绳垂直斜面时，对球，沿斜面方向： 垂直斜面方向：，所以 故B、D均对，C错，故答案为ABD。二、填空题 1、解析：对整体 （1）隔离B （2） 联立解得 2、 ， 沿x轴的正方向。解析：由平行四边形定则，将和合成，求得合力F方向是沿x轴的正方向，大小为10 N。再由牛顿第二定律F=ma 可得， 3、(1)车厢的运动情况有两种可能：一是水平向右匀加速直线运动；二是向左匀减速直线运动。 （2）小球所受悬线的拉力 方向沿悬线向上。解析：（1）小球受到重力mg、线的拉力的作用，其合力由牛顿第二定律得加速度为 球与车厢相对静止，故车厢的加速度与小球相同，大小，方向水平向右车厢的运动情况有两种可能：一是水平向右匀加速直线运动；二是向左匀减速直线运动。 （2）小球所受悬线的拉力 方向沿悬线向上。三、计算题1、 解析：设物块一起运动的加速度为，则有 根据牛顿第二定律，对质量为的物块有 由以上两式得 2、（1）摩擦力为1.21N，方向由C指向B的方向（2）支持力为209.3N。解析：（1）由匀加速运动的公式 ，得物块沿斜面下滑的加速度为 由于 ，可知物块受到摩擦力的作用。 分析物块受力，它受三个力，如图所示。对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，应用牛顿第二定律有 分析木楔受力，它受五个力作用，如图所示。对于水平方向，由牛顿第二定律有 由此可解得地面作用于木楔的摩擦力，又因 ，所以故 此力的方向与图中所设的一致（由C指向B的方向）（2）对于木楔在竖直方向，由平衡条件得 3、结果不正确。解析：杆AB对球的作用力方向不一定沿着杆的方向，其具体的大小和方向由实际的加速度来决定，并随着加速度的变化而变化。由牛顿第二定律，对整体有 解得 对小球有 轻杆对小球的作用力与水平方向夹角，斜向右上方。4、 解析：（1）气球静止时受力如图，设细绳的拉力为T，由平衡条件得 解得 所以 （2）细绳断裂瞬间，气球所受合力大小为T，则加速度大小为 解得 （3）设气球匀速运动时，相对空气竖直向上速度，则有 解得 气球相对地面速度大小 解得 5、(1) 0.5 (2) 解析： （1）当杆在水平方向上固定时，运动分析：小球在杆上做匀速运动，直线运动；受力分析：重力，方向竖直向下、支持力,方向竖直向上、摩擦力，方向向右、风力,大小：，由平衡条件，水平方向： 竖直方向：列出方程 解得 （2）受力分析：重力，方向竖直向下，支持力,方向垂直杆斜向左上方，摩擦力，沿杆方向向上，保持小球所受风力不变，作出受力图，进行正交分解，把重力、风力沿杆方向、垂直于杆方向分解。运动分析：小球沿杆从静止下滑，沿杆方向的合力恒定，小球做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律列方程沿杆方向： （1）垂直于杆方向： （2） （3）联立（1）（2）（3）解得加速度 又由 下滑距离s所需时间为 6、（1） （2）若此恒力垂直杆向下，F=8N；若此恒力垂直杆向上，F=24N。解析：（1）由 求得加速度 沿杆方向、垂直于杆方向正交分解， 应用牛顿第二定律 代入数据联立解得 （2） 若此恒力垂直杆向下，沿杆方向、垂直于杆方向正交分解，支持力垂直于斜面向上根据牛顿第二定律 代入数据联立解得 若此恒力垂直杆向上，沿杆方向、垂直于杆方向正交分解，此时支持力垂直于斜面向下（因为） 代入数据联立解得 7、（1）推力 （2） （3）解析：（1）刚开始时，导弹受推力和重力作用，两力的合力与水平方向成300角斜向上，如图所示，由几何关系可知得 从开始运动到时刻t，导弹的位移为推力方向改变后，合力的方向与水平方向成30°角斜向下，推力跟合力垂直，如图所示， （2）此时，导弹的加速度为 导弹加速时，导弹减速时， （3）导弹的总位移为