专题13 绳杆、接触面瞬时加速度问题 -2022年高三毕业班物理常考点归纳与变式演练

专题13 绳杆、接触面瞬时加速度问题 专题导航 目录 常考点 绳杆、接触面瞬时加速度问题分类及解题方法分析 1 考点拓展练习 7 常考点归纳 常考点 绳杆、接触面瞬时加速度问题分类及解题方法分析 【典例1】 质量为0.1kg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．gcos α C．gtan α D． 【解析】小球与斜面刚好不分离，斜面体对小球支持力为零，小球受力如图所示： 由牛顿第二定律得：＝ma 解得：a＝ 【典例2】 如图所示，质量为m的小球用两根细线连接，细线OA的另一端连接在车厢顶，细线OB另一端连接于侧 壁，细线OA与竖直方向的夹角为θ＝37°，OB保持水平，重力加速度大小为g，车向左做加速运动，当 OB段细线拉力为OA段拉力的两倍时，小车的加速度大小为（　　） A．g B． C． D． 【解析】小球受力如图所示 在竖直方向，由平衡条件得：Fcos37°＝mg， 在水平方向，由牛顿第二定律得：2F﹣Fsin37°＝ma， 解得：。 【典例3】 如图所示，斜面体放在水平地面上，物块在一外力F的作用下沿斜面向下运动，斜面体始终保持静止，则 （　　） A．若物块做加速运动，地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向左 B．若物块做加速运动，地面对斜面体的摩擦力方向一定水平向右 C．若物块做减速运动，地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 D．若物块做减速运动，地面对斜面体的摩擦力方向水平向右 【解析】当物块与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ时，则物块对斜面体的压力、摩擦力的水平分量大小相等，斜面体不受地面的摩擦力； μ＞tanθ时，物块对斜面体的摩擦力的水平分量大于压力的水平分量，地面对斜面体有向右的摩擦力； μ＜tanθ时，地面对斜面体有向左的摩擦力。 AB、当物块沿斜面向下加速运动时，μ的大小与tanθ的关系无法确定，故地面对斜面体的摩擦力方向无法确定，故A、B均错； CD、但当物块沿斜面向下减速运动时，则μ＞tanθ，地面对斜面体的摩擦力一定向右。 【技巧点拨】 一． 悬绳加速度模型 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=cotα m 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= 二． 类悬绳加速度模型 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/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 三． 水平面加速度问题 m m m μ m m a= a= a= a= a= 四． 斜面加速度问题 五． a-F图像问题 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 六． 分解加速度法 【变式演练1】 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 【解析】A、根据速度图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移，t轴上方位移为正，