《高三物理竞赛第13讲-教师版运动和力的复习2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理竞赛第13讲-教师版运动和力的复习2（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第13讲 力学复习运动和力（2）基础知识总结自招难度题目摘选【例1】 在图所示机构中，杆O1 AO2 B，杆O2 CO3 D，且O1 A = 200mm，O2 C = 400mm，CM = MD = 300mm，若杆AO1 以角速度 = 3 rad / s 匀速转动，则D点的速度的大小为 cm/s，M点的加速度的大小为 cm/s2。A .60； B.120； C.150； D.360。 【例2】 图示铰链四边形机构中，=100mm，又=,杆以等角速度=2rad/s绕轴转动。杆AB上有一套筒C,此套筒与杆CD相铰接。机构的各部件都在同一铅直面内。求当=60时杆CD的速度和加速度。 【例3】 如图
2、两个杆铰接在地面上，间距为，两根杆转动的角速度不变，分别为，求如图所示的时刻，交点的速度和加速度。z【例4】 已知：如图所示凸轮机构中，凸轮以匀角速度绕水平O轴转动，带动直杆AB沿铅直线上、下运动，且O，A，B 共线。凸轮上与点A接触的点为，图示瞬时凸轮轮缘线上点的曲率半径为，点的法线与OA夹角为，OA=l。求该瞬时AB的速度及加速度。【例5】 如图一个高为三角板连着两个圆形金属套，套在半径为的圆柱上，摩擦系数为，为了保持平衡，需要在距离的地方挂一个重物。问的取值范围。P2rhx【例6】 如图，杆AB放在圆筒内，A点处摩擦足够大，杆的C点靠在筒的边缘。A、C两点位于通过圆筒轴的竖直平面内，杆与
3、水平方向夹角为，现使杆沿筒边移到点，问摩擦系数至少为多少，才能使杆能在位置保持平衡。C本要的要点在于分析摩擦力方向。怎样理解“即将滑动”【例7】 29届复赛模拟题第6套第4题Andy Riley画了找死的兔子，该书中的人们精通各种物理原理，从而帮助兔子成功自杀。巨石的质量为，巨石下有10根圆木，人们拉着巨石缓缓移动。圆木的质量可以忽略，所有地方均不滑动。由于压力巨大，圆木被压扁了0.2%，圆木滚动之后被压扁的地方又恢复了原状。假设圆木滚动的时候作用力集中在A、B两点。重力加速度取（1） 原始人至少需要多大的拉力才能将巨石拉动？（2） 各处摩擦系数至少达到多少才能保证不滑动？解：由合外力等于0，
4、重力可以忽略，两个作用点支持力、摩擦力各自等大。由于力矩为0，所以两边支持力与摩擦力的合力过圆心。（5分）摩擦角至少为。解得（5分）得到（5分）摩擦角大于等于，所以（5分）高考简单题摘选15B42013山东卷 如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为()A.4B4C12D2115D解析 弹簧A、C的伸长量之比等于弹力之比设弹簧B与水平方向的夹角为，对A、B间的小球受力分析可得FAsin30FBcos，对B、C间的小球受力分析可得FBcosFC，所以FCFAsin30，可得，D正确20
5、B42013广东卷 如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平现把物体Q轻轻地叠放在P上，则()AP向下滑动BP静止不动CP所受的合外力增大DP与斜面间的静摩擦力增大20BD解析 物体P静止于斜面上，则mgsinmgcos，把物体Q轻轻地叠放在P上时，P、Q整体质量增加，相对斜面仍然满足mgsinmgcos，故P静止不动，所受的合外力为零，A、C错误，B正确；P所受的合外力为零，P与斜面间的静摩擦力增大为mgsin，D正确21B4，C52013福建卷 质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环已知重力加速度为g，不计空气
6、影响(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小；(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示求此状态下杆的加速度大小a；为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？21解析 (1)如图1，设平衡时，绳中拉力为T，有2Tcos mg0由图知cos 由式解得Tmg图1(2)此时，对小铁环受力分析如图2，有Tsin maTTcosmg0由图知60，代入式解得ag图2如图3，设外力F与水平方向成角，将杆和小铁环当成一个整体，有Fcos (Mm)Fsin (Mm)g0由式解得F(Mm)gtan 或(60)图316B4
7、2013北京卷 倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上下列结论正确的是()A木块受到的摩擦力大小是mgcosB木块对斜面体的压力大小是mgsinC桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsincosD桌面对斜面体的支持力大小是(Mm)g16D解析 木块受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，处于静止状态，合力为零，则有摩擦力fmgsin，支持力FNmgcos，由牛顿第三定律，木块对斜面体的压力FNmgcos，A、B两项错误木块和斜面体整体处于静止状态，合力为零，则有桌面对斜面体的摩擦力为0，桌面对斜面体的支持力等于两物体的重力之和(Mm)g，C项错误，D项正确24B4G12
8、013安徽卷 如图所示，质量为M、倾角为的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块压缩弹簧使其长度为L时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态重力加速度为g.(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度；(2)选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；(3)求弹簧的最大伸长量；(4)为使斜面体始终处于静止状态，动摩擦因数应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?24解析 (1)设物
9、块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为L，有mgsinkL0，解得L，此时弹簧的长度为L.(2)当物块的位移为x时，弹簧伸长量为xL，物块所受合力为F合mgsink(xL)，联立以上各式可得F合kx，可知物块做简谐运动；(3)物块做简谐运动的振幅为A，由对称性可知，最大伸长量为.(4)设物块位移x为正，则斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，所以有水平方向fFN1sinFcos0，竖直方向FN2MgFN1cosFsin0，又Fk(xL)，FN1mgcos，联立可得fkxcos，FN2Mgmgkxsin为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有|f|FN2，所以，当xA时，上式右端达到最大值，于是有.9尖端班物理高三秋季 教师版
