2019年高考物理二轮复习模型突破训练1绳杆模型.doc
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1、1模型突破训练(一) 绳杆模型(限时:20 分钟)1.如图 5 所示,一位高为 h 的中学生绕着 O 点把倒在地上的旗杆扶起来,当学生以速度 v 向左运动时,旗杆与地面的夹角恰为 ,则旗杆转动的角速度( )图 5A B vcos2h vsin hC D vsin2h vhsin C 把人的速度分解为垂直于旗杆的速度 v1和沿杆的速度 v2,如图;v1 vsin ,此时手握旗杆的位置到 O 点距离为 ,则有:hsin ,所以 C 正确,A、B、D 错误v1hsin vsin2h2(2018湖南十四校二次联考)如图 6 所示, AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆 AB 一端通过铰链固
2、定在 A 点,另一端 B 悬挂一重为 G 的物体,且 B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮 C,用力 F 拉绳,开始时 BAC90,现使 BAC 缓慢变小,直到杆AB 接近竖直杆 AC.此过程中( )图 6A轻杆 AB 对 B 端的弹力大小不变B轻杆 AB 对 B 端的弹力先减小后增大C力 F 逐渐增大2D力 F 先逐渐减小后逐渐增大A 以 B 点为研究对象,分析受力情况:悬挂重物的绳的拉力 T(等于重物重力 G)、轻杆的支持力 N 和绳子的拉力 F,作出受力分析图如图所示由平衡条件可知 N 和 F 的合力与 T 大小相等,方向相反,根据三角形相似可得 ;又 T G,计算得出NAB TAC FBCN
3、 G,因杆处于平衡状态,故 N 大小保持不变,力 F 逐渐ABAC减小,则 A 正确,B、C、D 错误3.如图 7 所示,重物 M 沿竖直杆下滑,并通过绳子带动小车 m 沿斜面升高则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成 角且重物下滑的速度为 v 时,小车的速度为( )图 7A vcos B vsin C.vcos D vtan A 将 M 物体的速度按图示两个方向分解,如图所示,得绳子速率为: v 绳 vcos 而绳子速率等于小车 m 的速率,则有物体 m 的速率为:vm v 绳 vcos ,故 A 正确4.如图 8 所示,质量为 m 的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动,若小球恰能以速度
4、v 过最高点,则当小球以 3v 的速度经过最高点时,对轨道的压力大小是(重力加速度为 g)( )图 8A mg B2 mg3C5 mg D8 mgD 当小球恰能以速度 v 经内轨道最高点时不脱离轨道,小球仅受重力,重力充当向心力,有 mg m ;当小球以速度 3v 经内轨道最高点时,小球受重力 G 和向下的支持力v2rN,合外力充当向心力,有 mg N m ;又由牛顿第三定律得到,小球对轨道的压力 3v 2r与轨道对小球的支持力相等, N N;由以上三式得到, N8 mg;故选 D.5(多选)质量为 M 的支架(包含底座)上有一水平细轴,轴上套有一长为 L 的轻质细线,绳的另一端拴一质量为 m
5、(可视为质点)的小球,如图 9 所示现使小球在竖直面内做圆周运动,已知小球在运动过程中底座恰好不离开地面、且始终保持静止忽略一切阻力,重力加速度为 g.则( ) 图 9A小球运动到最高点时底座对地压力最大B小球运动过程中地面对底座始终无摩擦力C小球运动至右边与 O 点等高时,地面对底座的摩擦力向左D小球运动到最高点时细线拉力大小为 MgCD 因为小球在运动过程中底座恰好不离开地面,则在最高点底座恰好对地面的压力为零,即在最高点细线对支架的拉力为 Mg,A 错误,D 正确;当小球不在竖直线上时,细线对底座的拉力不在竖直方向上,在水平方向上有分力,由于底座始终静止,所以地面对底座有摩擦力作用,小球
6、运动至右边与 O 点等高时,细线对底座的拉力水平向右,故地面对底座的摩擦力水平向左,B 错误,C 正确6(多选)(2018河南淮滨中学仿真)如图 10 所示,质量为 m 的小球 a、 b 之间用轻绳相连,小球 a 通过轻杆固定在左侧竖直墙壁上,轻杆与竖直墙壁夹角为 30.现改变作用在小球 b 上的外力的大小和方向,轻绳与竖直方向的夹角保持 60不变,则( )图 104A轻绳上的拉力一定小于 mgB外力 F 的最小值为 mg32C轻杆对小球 a 作用力的方向不变D轻杆对小球 a 的作用力最小值为 mgBD 对 b 进行受力分析如图,当 F 的方向发生变化时,由图可知,轻绳上的拉力可能小于 mg,
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