专题3.2 绳杆、接触面瞬时加速度问题-2021年高考物理一轮复习考点扫描学案

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目录
TOC \ "1-3" \h \u 【考点扫描】1
一． 悬绳加速度模型1
二． 类悬绳加速度模型2
三． 水平面加速度问题2
四． 斜面加速度问题3
五． a-F图像问题3
六． 分解加速度法4
4
【典例分析】4
【专题精练】8
【考点扫描】
一． 悬绳加速度模型
二． 类悬绳加速度模型
三． 水平面加速度问题
四． 斜面加速度问题
五． a-F图像问题
六． 分解加速度法
【典例分析】
【例1】(2020·银川模拟)如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为( )
A．mg，竖直向上 B．mgeq \r(1＋μ2)，斜向左上方
C．mgtan θ，水平向右 D．mgeq \r(1＋tan2 θ)，斜向右上方
【例2】(2020·江西四校联考)如图甲所示，用一水平外力F推物体，使其静止在倾角为θ的光滑斜面上。逐渐增大F，物体开始做变加速运动，其加速度a随F变化的图象如图乙所示。取g＝10 m/s2。根据图中所提供的信息不能计算出的是( )
甲 乙
A．物体的质量
B．斜面的倾角
C．使物体静止在斜面上时水平外力F的大小
D．加速度为6 m/s2时物体的速度
【例3】如图所示，扶梯与水平面的夹角为30°，当电梯向上以加速度a运动时，则扶梯对人的支持力和摩擦力。
a
【例3】(2020·广东省深圳市三校模拟)如图是汽车运送圆柱形工件的示意图．图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零．当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零，而Q、N传感器示数不为零．已知sin 15°＝0.26，cs 15°＝0.97，tan 15°＝0.27，g＝10 m/s2.则汽车向左匀加速启动的加速度可能为( )
A．3 m/s2 B．2.5 m/s2 C．2 m/s2 D．1.5 m/s2
【例4】(2020·安徽皖南八校联考)放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑，如图3甲。在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度a2沿斜面匀加速下滑，如图乙。在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑，如图丙。则( )
A．a1＝a2＝a3 B．a1＝a2C．a1【例5】(多选)(2020·江苏启东期末)如图所示，光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上，斜面体在水平面上沿直线运动，不计空气阻力。则( )
A．若斜面体匀速运动，小球对斜面一定有压力
B．若小球相对斜面静止，斜面体一定做匀速运动
C．若小球对斜面无压力，斜面体可能向左加速运动
D．若绳子对小球无拉力，斜面体可能向左加速运动
【例6】【例6】(2020·湖北黄冈模拟)(多选)如图所示，质量为m＝5 kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝eq \f(\r(3),3)，g取10 m/s2.当物体做匀速直线运动时，下列说法正确的是( )
A．牵引力F的最小值为25 N B．牵引力F的最小值为eq \f(25,3)eq \r(3) N
C．最小牵引力F与水平面的夹角为45° D．最小牵引力F与水平面的夹角为30°
【专题精练】
1.(2020·陕西省黄陵中学模拟)我国首台新型墙壁清洁机器人“蜘蛛侠”是由青岛大学学生自主研制开发的，“蜘蛛侠”利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上，通过“爪子”交替伸缩，就能在墙壁或玻璃上自由移动．如图2所示，假设“蜘蛛侠”在竖直玻璃墙面上由A点沿直线匀加速“爬行”到右上方B点，在这一过程中，关于“蜘蛛侠”在竖直面内的受力分析正确的是( )

2.(多选)(2020·朔州月考)如图9甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是( )
A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动
B．图中A点值即为物体的重力值
C．物体向上运动的加速度和力F成正比
D．图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度
3.(多选)如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示．根据图乙中所标出的数据可计算出(g取10 m/s2)( )
A．物体的质量为1 kg B．物体的质量为2 kg
C．物体与水平面间的动摩擦因数为0.3 D．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
4.质量为0.1 kg的小球，用细线吊在倾角α为37°的斜面上，如图所示。系统静止时绳与斜面平行，不计一切摩擦。当斜面体向右匀加速运动时，小球与斜面刚好不分离，则斜面体的加速度为( )
A．gsin α B．gcs αC．gtan α D.eq \f(g,tan α)
5．为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么如图所示的四种情况中符合要求的是( )
6.(2020·广东省东莞市调研)为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车匀减速上坡时，乘客(仅考虑乘客与水平面之间的作用)( )
A．处于超重状态 B．不受摩擦力的作用
C．受到向后(水平向左)的摩擦力作用 D．所受合力竖直向上
7．(2020·安徽省淮北市质检)如图甲所示，在光滑的水平面上，物体A在水平方向的外力F作用下做直线运动，其v－t图象如图乙所示，规定向右为正方向．下列判断正确的是( )
A．在3 s末，物体处于出发点右方
B．在1～2 s内，物体正向左运动，且速度大小在减小
C．在1～3 s内，物体的加速度方向先向右后向左
D．在0～1 s内，外力F不断增大
8.(多选)(2020·滨州二模)如图所示，小车分别以加速度a1、a2、a3、a4向右做匀加速运动，bc是固定在小车上的水平横杆，物块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小物体m，m在小车的水平底板上，加速度为a1、a2时，细线在竖直方向上，全过程中M始终未相对杆bc移动，M、m与小车保持相对静止，M受到的摩擦力大小分别为f1、f2、f3、f4，则以下结论正确的是( )
A．若eq \f(a1,a2)＝eq \f(1,2)，则eq \f(f1,f2)＝eq \f(2,1) B．若eq \f(a2,a3)＝eq \f(1,2)，则eq \f(f2,f3)＝eq \f(1,2)
C．若eq \f(a3,a4)＝eq \f(1,2)，则eq \f(f3,f4)＝eq \f(1,2) D．若eq \f(a3,a4)＝eq \f(1,2)，则eq \f(tan θ,tan α)＝eq \f(1,2)
9.(2020·江西重点中学十校联考)趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦力及空气阻力不计，则( )
A．运动员的加速度为gtan θ B．球拍对球的作用力为mg
C．运动员对球拍的作用力为(M＋m)gcs θ D．若加速度大于gsin θ，球一定沿球拍向上运动
10.如图甲所示，质量为m0的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬吊一质量为m的小球，m0>m，用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为FT。若用一力F′水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成α角，如图乙所示，细线的拉力为F′T。则( )
甲 乙
A．F′＝F，F′T＝FT B．F′>F，F′T＝FT
C．F′FT D．F′11.(多选)如图所示，倾角为θ的斜面放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块m正沿斜面加速下滑．支架上用细线悬挂的小球达到稳定(与滑块相对静止)后，悬线的方向与竖直方向的夹角也为θ，斜面体始终保持静止，则下列说法正确的是( )
A．斜面光滑
B．斜面粗糙
C．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向左
D．达到稳定状态后，地面对斜面体的摩擦力水平向右
12.(多选)(2020·内蒙古赤峰二中月考)如图甲所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g＝10 m/s2.下列选项中正确的是( )
A．2秒末～3秒末内物块做匀减速运动 B．在t＝1 s时刻，恒力F反向
C．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3 D．恒力F大小为10 N
13.如图，水平地面上有一楔形物体b，b的斜面上有一小物块a；a与b之间、b与地面之间均存在摩擦．已知楔形物体b静止时，a静止在b的斜面上．现给a和b一个共同的向左的初速度，与a和b都静止时相比，此时可能（ ）
A．a与b之间的压力减少，且a相对b向下滑动
B．a与b之间的压力增大，且a相对b向上滑动
C．a与b之间的压力增大，且a相对b静止不动
D．b与地面之间的压力不变，且a相对b向上滑动
水平加速中的悬绳


倾斜加速中的悬绳
注意“发飘”
多悬绳





①绳竖直


θ=0，a=0，μ=tanα
②绳垂直



θ=α，a=gsinα，μ=0
③绳水平


a=g/sinα，向上减速μ=ctα
m




























a=g·tanθ
T=mg/csθ
加速度大小与质量无关，与偏角有关
T=mgcsα/cs(θ-α)
T=mgsinθ+macsθ
FN=mgcsθ-masinθ
a>g·ctα发飘:
FN=0
T=
T=mg/csθ
F=mg·tanθ-ma
a>g·tanθ发飘:
F=0
T=
光滑斜面车上物体
光滑圆弧车中物体
车上死杆
车中土豆
车上人
m

a
m


m
































加速度a=g·tanθ
支持力FN=mg/csθ
加速度a=g·tanθ
支持力FN=mg/csθ
杆对球的弹力
其它土豆对黑土豆的作用力
车对人的作用力
m


m


m
μ
m



m



a=
a=
a=
a=
a=
m


①特殊点：a=0，F合=0
②线斜率：由牛二可得，在a-F图中，斜率k==
③数形结合：由牛二F合=ma得F-μmg=ma变形得：a=-μg，在a-F图中，斜率k=、截距b=-μg