高考物理二轮复习专项训练模型5定杆和动杆模型（解析版）.doc

模型5定杆和动杆模型

1..（2023高考湖南卷）如图，光滑水平地面上有一质量为SKIPIF10的小车在水平推力SKIPIF10的作用下加速运动。车厢内有质量均为SKIPIF10的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为SKIPIF10，杆与竖直方向的夹角为SKIPIF10，杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）

A.若B球受到的摩擦力为零，则SKIPIF10

B.若推力SKIPIF10向左，且SKIPIF10，则SKIPIF10的最大值为SKIPIF10

C.若推力SKIPIF10向左，且SKIPIF10，则SKIPIF10的最大值为SKIPIF10

D.若推力SKIPIF10向右，且SKIPIF10，则SKIPIF10的范围为SKIPIF10

【参考答案】CD

【名师解析】对选项A，设在水平向右推力F作用下，整体加速度为a，F=4ma，若B球所受摩擦力为零，对B球，由tanθ=ma/mg，联立解得F=4mgtanθ，A错误；

对选项B，若推力F向左，整体向左加速运动，F=4ma。小球A所受向左合力最大值为FA=mgtanθ。设轻杆中弹力为N，轻杆中弹力的水平分量Nx=FA=mgtanθ，Nx=ma。

对小球B，由于tanθ≤μ，对小球B，受到向左的合力

FB=f-Nx=≤μ2mg-Nx=2mgtanθ-Nx=mgtanθ

联立解得F≤4mgtanθ，即F的最大值为4mgtanθ，B错误；

对选项C，若推力F向左，小球A所受向左合力最大值为FA=mgtanθ。小球B，受到向左的合力最大值FBmax=f-Nx=2μmg-mgtanθ，由于SKIPIF10，则FBmax=mgtanθ。而FBmax=mamax，整体向左加速运动，Fmax=4mamax。

联立解得Fmax=4mg（2μ-tanθ），C正确；

对选项D，若推力SKIPIF10向右，在水平向右推力F作用下，整体加速度为a，向右，F=4ma。。由于小球A受到左壁向右的弹力，合力可以很大，我们只需讨论小球B即可。当小球B所受的摩擦力向左时，小球B所受向右的合力最小，此时FBmin=Nx-μ（Ny+mg）=mgtanθ-2μmg，最小加速度aBmin=FBmin/m，所以F≥4mg（tanθ-2μ）。

当小球B所受的摩擦力向右时，小球B所受向右的合力最大，此时FBmax=Nx+μ（Ny+mg）=mgtanθ+2μmg，最大加速度aBmax=FBmax/m，所以F≤4mg（tanθ+2μ）。由此可得F的范围为SKIPIF10，D正确。

2.（2022高考上海）麦克风静止在水平桌面上，下列能表示支架对话筒作用力的方向的是

【参考答案】A

【命题意图】本题考查受力分析+物体平衡条件+模型思想

【名师解析】麦克风静止在水平桌面上，话筒处于静止状态，受力平衡，根据共点力平衡条件，可知支架对话筒的作用力与重力等大反向，支架对话筒的作用力竖直向上，选项A正确。

3．（2022年6月浙江选考）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ=60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的

A．作用力为SKIPIF10 B．作用力为SKIPIF10

C．摩擦力为SKIPIF10 D．摩擦力为SKIPIF10

【参考答案】B

【命题意图】本题考查受力分析、物体平衡条件，力的分解及其相关知识点。

【解题思路】把轻质晒衣架和重物看作整体，设每根斜杆受到地面的作用力为F，4Fcos30°=G，解得F=SKIPIF10，选项A错误B正确；把F沿水平方向和竖直方向分解，在水平方向，每根斜杆受到地面的摩擦力f=Fcos60°=SKIPIF10，CD错误。

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