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高考物理解题方法:临界状态的假设易错题试卷及答案解析

高考物理解题方法:临界状态的假设易错题试卷及答案解析

一、高中物理解题方法:临界状态的假设

1.如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L 的细线悬挂一质量为m 的小球,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面.

高考物理解题方法:临界状态的假设易错题试卷及答案解析

()1此时绳的张力是多少?

()2若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?

【答案】(1)()22cos sin T mg m l θωθ=+(2)cos g l ωθ

=【解析】

(1)小球此时受到竖直向下的重力mg ,绳子的拉力T ,锥面对小球的支持力N ,三个力作用,合力充当向心力,即合力2sin F m l ωθ=

在水平方向上有,sin cos T N ma F ma θθ-==,,

在竖直方向上:cos sin T N mg θθ+=

联立四个式子可得()2

2cos sin T mg m l θωθ=+ (2)重力和拉力完全充当向心力时,小球对锥面的压力为零,

故有向心力tan F mg θ=,2sin F m l ωθ=,联立可得cos g l ωθ=

,即小球的角速度至少为cos g l ωθ

=;

2.在平直的公路上A 车正以4/A v m s =的速度向右匀速运动,在A 车的正前方7m 处B 车此时正以10/B v m s =的初速度向右匀减速运动,加速度大小为22/m s ,则A 追上B 所经历的时间是( )

A .7 s

B .8 s

C .9 s

D .10 s 【答案】B

【解析】

试题分析:B 车速度减为零的时间为:001052

B v t s s a --===-,此时A 车的位移为:04520A A x v t m m ==⨯=,B 车的位移为:21002524B B v x m m a --===-,因为

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