2018年高考物理二輪復(fù)習(xí)100考點(diǎn)千題精練第十七章物理思維方法專題176分類討論問題

1、專題17.6分類討論問題一.選擇題1.（2014 年四川）如圖所示，水平傳送帶以速度 v vi勻速運(yùn)動(dòng)。小物體 P,QP,Q 由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連。t t=0 時(shí)刻 P P 在傳送帶左端具有速度 V V2,P P 與定滑輪間的繩水平。t=tt=t0時(shí)刻 P P 離開傳送帶。不計(jì)定滑輪質(zhì)量和摩擦。繩足夠長。正確描述小物體 P 速度隨時(shí)間變化的圖像可能是I)【參考答案】BC【名師解析】由題可知物體/有如下幾種情況：當(dāng)王時(shí)，第一種情況,最大靜摩擦力時(shí)，以加速度口=堡二邑向右赧速滑高，或以加速度。=室二三先向右減速到。再向左加速從左端滑離，叫叫無符合的選項(xiàng)；第二種情況，大靜摩擦力拆/m m

2、4 4時(shí).以白二幺二兆向右加速滑離J或以叫戊二生二力噬到力，再受靜摩報(bào)力以工勻速向右滑離，日選項(xiàng)符合3 3當(dāng)?shù)?，九時(shí)J第一種情況，P P以啊加速度叼=向右激速滑離，無符合的選項(xiàng)；第二種情況,P先以加速度？=叱減速到“若最大靜摩擦力 f fmaQmg,mg,則 P 受靜摩擦力繼續(xù)以 V V1勻速向右滑離，無符合的選項(xiàng)；第三種a/握+/情況，P P 先以加速度與減速到 V V1,若最大靜摩擦力 f fmaxmg,的二勺，故 A、D 錯(cuò)誤，C 選項(xiàng)符合?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于水平傳送帶上物體，若物體速度小于傳送帶速度，則滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體加速，物體速度增大；若物體速度等于傳送帶速度，則二者之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，沒有

3、摩擦力，物體與傳送帶一起運(yùn)動(dòng)；若物體速度大于傳送帶速度，則滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體減速，物體速度減小。二.計(jì)算題1. (2016大連聯(lián)考)如題圖所示，截面為直角三角形的斜面體固定在水平地面上，兩斜面光滑，斜面傾角分別為 60。和 30。，一條不可伸長的輕繩跨過固定在斜面頂端的光滑定滑輪連接著兩個(gè)小物體，物體 B B 的質(zhì)量為 m m 起始距地面白高度均為 h,h,重力加速度為 g g。(1)(1)若 A A 的質(zhì)量也為解由靜止同時(shí)釋放兩物體，求當(dāng) A A 剛到地面時(shí)的速度大小;（2）若斜面體不固定，當(dāng)斜面體在外力作用下以大小為 a 的加速度水平向右做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，要使 A、B 兩物體相對(duì)斜面都不動(dòng)

4、，分析物體 A 的質(zhì)量和加速度 a 的關(guān)系?！久麕熃馕觥?）設(shè) 4 剛落棚寸的速度為”由4和B運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒得，h1mgn=mcrsin30+sin6002解得；gh（2）對(duì)兩個(gè)物體分別進(jìn)行受力分析，沿垂直斜面和平行斜面方向建立坐標(biāo)系進(jìn)行正交分解。當(dāng)斜面體向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向水平向右：對(duì)A物體，T-gsm60=cos600,對(duì)B物體，唯加30口一T二做cos30mg-fima解得RA=+白。招-八I+、山，1二g由等式右側(cè)的分子得，加速度的大小應(yīng)滿足 03。顯加速度 a 越大，A 物體的質(zhì)量越小，A 物體質(zhì)量應(yīng)滿足 0nA當(dāng)斜面體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向水平向左：對(duì)

5、4物體，哂60。一丁二第 t 口8560對(duì)8物體.T一取g而30*=wdfcos30，?皿自一切g(shù)+招*解胃m肝一產(chǎn)e日由等式右側(cè)的分母得，加速度的大小應(yīng)滿足:工&加速度口越大，內(nèi)物體的質(zhì)量越大，A物體質(zhì)量應(yīng)滿足mAm32. （2012 廣東）圖（a）所示的裝置中，小物塊 AB 質(zhì)量均為 m 水平面上 PQ 段長為 l,與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為科，其余段光滑。初始時(shí)，擋板上的輕質(zhì)彈簧處于原長；長為 r 的連桿位于圖中虛線位置；A 緊靠滑桿（AB 間距大于 2r）。隨后，連桿以角速度 3 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑桿作水平運(yùn)動(dòng)，滑桿的速度一時(shí)間圖像如圖動(dòng)，并在脫離滑桿后與靜止的 B 發(fā)生完全非彈性碰

6、撞。18(b)所示。A 在滑桿推動(dòng)下運(yùn)(1)求 A 脫離滑桿時(shí)的速度V V0,及 A A 與 B B 碰撞過程的機(jī)械能損失AE。(2)(2)如果 ABAB 不能與彈簧相碰,設(shè) ABAB 從 P P 點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)停止所用的時(shí)間為t tl,求 3 得取值范圍,及 t tl與 3 的關(guān)系式。(3)如果 AB 能與彈簧相碰,但不能返回到 P 點(diǎn)左側(cè),設(shè)每次壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能為 E EP,求 3 的取值范圍，及 E EP與 3 的關(guān)系式(彈簧始終在彈性限度內(nèi))【名師解析】(1)滑桿到達(dá)最大速度時(shí)，A 與其脫離,由題意得：V V0= =w wrdrd設(shè) A A、B B 碰撞后的速度為 v vi,

7、由動(dòng)量守恒定律 mVmVo= =2mvmvi11AE=一加%-x2所4A A 與 B B 碰撞過程損失的機(jī)械能22解得8(2)若再8不就與悔蕃相碰,P到Q過程，由動(dòng)能定理 得；(2m)聯(lián)立解得對(duì)應(yīng)A8運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的連桿角速度，她幽幽r3 的取值范圍為：8 處也豆.r設(shè) ABAB 在 PQkPQk 運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 a,a,由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律*2 維=2 加v v 產(chǎn) atati滑槽滑槽滑桿料板料板連桿器(1)問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？(2)求 0 到時(shí)間 to 內(nèi)，回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。(3)探討在金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場 B

8、 的一瞬間，回路中感應(yīng)電流的大小和方向。Gr2j2國聯(lián)立解得 1 11=2Hgo(0o)(3)若 ABAB 能與彈簧相碰，AB 壓縮彈簧后反彈，若剛好反彈后回到 P 點(diǎn)，由動(dòng)能定理，得(2n n)g g(l+ll+l)=2(2n)v v12聯(lián)立解得對(duì)應(yīng)剛好反彈回到 P P 點(diǎn)的連桿角速度，032= =r. .242聞4物w 的取值范圍為：wr。_由功能關(guān)系，巳=2(2n)Vn)Vi2-w(2n)gln)gl12配聞解得：5=4mo2r r2-2mgLmgL(fw)3.(2007廣東)如圖(a)所示，一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距 L,距左端 L 處的中間一段被彎成半徑為 H H 的 1/4 圓

9、弧，導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差 H 的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場，右段區(qū)域存在磁場 R,R,左段區(qū)域存在均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場 B1),B1),如圖(b)b)所示，兩磁場方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為 m m 的金屬棒 ab,ab,與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間 t to滑到圓弧頂端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為 R,R,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為 g go ot名師解析】感應(yīng)電流的大小和方向十勻不發(fā)生改變“因?yàn)榻?，屬棒渭到圓孤任意位置時(shí)，回路中磁通量的變化率相同(2)。一看時(shí)間內(nèi)J設(shè)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢大小為感應(yīng)電流為感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱為 G 由法拉第

10、電磁感應(yīng)定律：鼻十咤J7根據(jù)閉合電路的歐姆定律二1=-AHD-由焦定律及有二Q=fRt=T%RmgH恒：-在很短的時(shí)間 Ai 內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬棒進(jìn)入磁場B區(qū)域瞬間的感應(yīng)電動(dòng)勢為 E,E,則:A心后夕二屏如+物母由閉合電路歐姆定律及，求得感應(yīng)電流：，=竽|衣西根據(jù)寸論.當(dāng)煦西=時(shí)一如fA也當(dāng)而寸，丁冬西一，方向?yàn)檎?f 七RI4)/、中當(dāng)毒商3寸=竺_砌、方向?yàn)閝.人“RVo)4.(2015西安聯(lián)考)重物 A A 和滑塊 B B 用細(xì)線跨過定滑輪相連，A A 距地面高為 H,B B 可在細(xì)線牽引下沿水平足夠長白木板上滑動(dòng)，如圖(a)所示.滑塊 B 上面固定了了一個(gè)力傳感器，可以測

11、定細(xì)線對(duì)滑塊的拉力，C C 為運(yùn)動(dòng)傳感器，可以測定滑塊運(yùn)動(dòng)的 u-t-t(3)設(shè)金屬進(jìn)入磁場 B)一瞬間的速度變?yōu)関,金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過程中，機(jī)械能守圖像.從某時(shí)刻起釋放滑塊 B,B,測得滑塊 B B 所受拉力 F F 隨時(shí)間 t t 變化的圖像和滑塊 B B 的一一,一一一2、u-tu-t 圖像，如圖（b）所本.（取 g=10m/s）3圖a)（1）由圖可知，滑塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？（2 2）試通過分析討論，當(dāng)增大滑塊 B B 的質(zhì)量時(shí)，它的 u-tu-t 圖像可能如何變化.并在 u-tu-t圖中用鉛筆線畫出.【名師解析】（1）滑塊 B B 開始受細(xì)線拉力和滑動(dòng)摩擦力做勻加速運(yùn)

12、動(dòng)，在 0.6s 時(shí) A A 觸地，之后水平方向只在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，在 1.4s 時(shí)停下.2.4、滑塊B做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度的大?。?0.8m/s2(1(1mg=ma2mg=ma2得動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3.0ms-J當(dāng)口】亍增大時(shí)？加速度力激??？由于重物4下落的高度H一定，貝q加速A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間延長，而最大速度減小上觸地后仍做勻服速運(yùn)動(dòng)，加速度噸的大小不變，然后停下一t圖像如圖所示.仃HE；：00.61.c/s%若 nag（irng0,即滑塊 B 始終保持靜止.5.（2011 廣東）如圖所示，以 A、B B 和 CD 為端點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑水平面上，

13、左端緊靠 B B 點(diǎn)，上表面所在平面與兩半圓分別相切于 RCRC。一物體被輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上 E 點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)到 A 時(shí)剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A A 沿半圓軌道滑下，再經(jīng) B 滑上滑板。滑板運(yùn)動(dòng)到 C 時(shí)被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為 m m 滑塊質(zhì)量為附 2 簿兩半圓半徑均為 R,R,板長 l l=6.5R R 板右端到 C 的距離 L L 在 R RL L5R R 范圍內(nèi)取值， E E 距 A A 為 s s=5R 物塊與傳送帶、 物塊與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為科=0.5,重力加速度取 g。（1）求物塊滑到 B 點(diǎn)時(shí)的速度大??；/=65RL(2)試討論物塊從滑上滑板到離開滑

14、板右端的過程中，克服摩擦力做的功 W 與 L 的關(guān)系，并判斷物塊能否滑到 CD 軌道的中點(diǎn)?！久麕熃馕觥?1)設(shè)物塊到達(dá) B 點(diǎn)的速度為VB,對(duì)物塊從 E 到 B 由動(dòng)能定理得1口解得電二3(2)假設(shè)物塊與滑板達(dá)到共同速度 時(shí),物塊還沒有離開滑板， 對(duì)物塊與滑板， 由動(dòng)量守恒 有mvB-(m+A/)v設(shè)物塊在滑板上運(yùn)動(dòng)的距高為名,由能量守恒得 S7 產(chǎn):胸4(次+由，得迪=6氏1=65五即達(dá)到共同速度y時(shí)，物塊不會(huì)脫離滑板滑下。Mgs3=-胸口設(shè)此過程滑板向右運(yùn)動(dòng)的距離為 S2,對(duì)滑板由動(dòng)能定理得2由，得討論：當(dāng) RL2R 時(shí)，滑塊在滑板上一直減速到右端，設(shè)此時(shí)的速度為 VC,對(duì)物塊由動(dòng)能定理得_*幽g(，+)22解得；一所以克服摩擦力所做的功:二：必一工設(shè)物塊離開滑板沿圓軌道上升的高度為 H,由機(jī)械能守恒得-冽:=mgH23H2絲&二用勺一用22由得 L=12.5m。(3)要保證小球不脫離軌道，可分兩種臨界情況進(jìn)行討論：1 .軌道半彳豉劑、時(shí)，小球恰能通過第三個(gè)圓軌道，設(shè)在最高點(diǎn)的速度為%應(yīng)滿足vjcmgmi-舄-修虱44-2L)2mgRy=mv-mvj由得碼=OdmII.軌道半徑較大時(shí)，小球上升的最大高度為 R,根據(jù)動(dòng)能定理1。-毋但LI+2L-2ingR3=0