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  • 2021-05-13 发布

安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习 第三章 第2讲 正交分解法应用1、绳杆弹簧加速度问题教案(通用)

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正交分解法应用1、绳杆弹簧加速度问题 ‎ 一、知识清单 ‎1. 悬绳加速度问题 水平加速中的悬绳 θ m 倾斜加速中的悬绳 注意“发飘”‎ 多悬绳 θ m θ m α ‎①绳竖直 m α θ=0,a=0,μ=tanα ‎②绳垂直 θ m α θ=α,a=gsinα,μ=0‎ ‎③绳水平 m α a=g/sinα,向上减速μ=cotα m α a θ m θ mg T x y θ-α mg T x y α α mg T x y FN α θ mg T x y F a=g·tanθ T=mg/cosθ 加速度大小与质量无关,与偏角有关 T=mgcosα/cos(θ-α)‎ T=mgsinθ+macosθ FN=mgcosθ-masinθ a>g·cotα发飘:‎ FN=0‎ T=‎ T=mg/cosθ F=mg·tanθ-ma a>g·tanθ发飘:‎ F=0‎ T=‎ ‎2. 类悬绳加速度问题 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 θ a m θ a m θ a 死杆 a m a m a θ mg FN x y θ mg FN x y mg F x y mg F x y mg F x y FN f 加速度a=g·tanθ 支持力FN=mg/cosθ 加速度a=g·tanθ 支持力FN=mg/cosθ 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 二、例题精讲 ‎3. (多选)如图7所示,质量为m2的物体,放在沿平直轨道向左行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑的定滑轮连接质量为m1的物体。当车向左匀加速运动时,与物体m1相连接的绳与竖直方向成θ角,m2与车厢相对静止。则( )‎ A.车厢的加速度为gsin θ B.绳对物体m1的拉力T为 C.底板对物体m2的支持力FN为(m2-m1)g D.物体m2所受底板的摩擦力f为m2gtan θ ‎4. (多选)如图①所示,高空滑索是一种勇敢者的运动项目.如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动,在下滑过程中可能会出现如图②和如图③所示的两种情形.不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )‎ A.图②的情形中,人只能匀加速下滑 B.图②的情形中,钢索对轻环的作用力大小为mg/2‎ C.图③的情形中,人匀速下滑 D.图③的情形中,钢索对轻环无摩擦力 ‎5.如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力N分别为(重力加速度为g)( )‎ ‎ A.T=m(gsin θ+acos θ) N=m(gcos θ-asinθ)‎ B.T=m(gcos θ+asin θ) N=m(gsin θ-acos θ)‎ C.T=m(acos θ-gsin θ) N=m(gcos θ+asin θ)‎ D.T=m(asin θ-gcos θ) N=m(gsin θ+acos θ)‎ ‎6. 2020年9月30日,乒乓球亚锦赛中中国男团大比分3∶0击败日本男团,实现了亚锦赛男团项目的九连冠。假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速跑动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为θ。设球拍和球质量分M、m,不计球拍和球之间摩擦,不计空气阻力,则(  )‎ A.运动员的加速度大小为gsin θ B.球拍对球的作用力大小为mgcos θ C.运动员对球拍的作用力大小为 D.运动员对地面的作用力方向竖直向下 ‎7. 如图1所示,小车沿水平面向右做匀加速直线运动,车上固定的硬杆和水平车面的夹角为 θ,杆的顶端固定着一个质量为 m 的小球,当小车运动的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力(F1 至F4变化)的变化图示可能是(  )‎ ‎ ‎ ‎8. 如图甲、乙所示,在水平面上运动的小车内,有一质量为M 的物体与两根劲度系数分别为k1、k2的弹簧连接。开始时两弹簧均未发生形变,不计物体与小车间的摩擦。当小车以加速度a向右做匀加速直线运动时,甲、乙两图中物体相对于小车的位移量分别为( )‎ A., B.,‎ C., D.,‎ 三、自我检测 ‎9. 在一根绳子下端串联着两个质量不同的小球,上面小球比下面小球质量大.当手提着绳端沿水平方向做匀加速运动时(空气阻力不计),则下图所描绘的四种情况中正确的是( )‎ ‎10.如图16所示,小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直,关于小球的受力情况,下列说法中正确的是(  )‎ A.若小车静止,绳对小球的拉力可能为零 B.若小车静止,斜面对小球的支持力一定为零 C.若小车向右运动,小球一定受两个力的作用 D.若小车向右运动,小球一定受三个力的作用 ‎11.如图所示,车内绳AB与绳BC拴住一小球,BC水平,车由原来的静止状态变为向右加速直线运动,小球仍处于图中所示的位置,则(  )‎ A.AB绳、BC绳拉力都变大 B.AB绳拉力变大,BC绳拉力变小 C.AB绳拉力变大,BC绳拉力不变 D.AB绳拉力不变,BC绳拉力变大 ‎12.一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时,水面形状接近于图( )‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ v v v v ‎13.某杂枝演员在做手指玩耍盘高难度的表演,如图所示。设该盘的质量为m,手指与盘之间的滑动摩擦因数为µ,重力加速度为g,设最大静摩擦等于滑动摩擦,盘底处于水平状态且不考虑盘的自转,则下列说法中正确的是( )‎ A.若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力大于mg B.若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动,则盘水平向右的静摩擦力 C.若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动,则手对盘的作用力大小为μmg D.若盘随手指一起水平匀加速运动,则手对盘的作用力大小不可超过 ‎14.如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的( )‎ ‎(A)OA方向 (B)OB方向 ‎(C)OC方向 (D)OD方向 ‎15.质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上,如图所示,则(  )‎ A.小球对圆槽的压力为MF/(m+M)‎ B.小球对圆槽的压力为mF/(m+M)‎ C.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增加 D.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小 θ ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎16.(多选)一个单摆悬挂在小车上,随小车沿斜面下滑.图中虚线①垂直于斜面,虚线②平行于斜面,虚线③沿竖直方向.下列说法中正确的是( )‎ A.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合 B.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线③重合 C.如果斜面粗糙且μ