2021高考物理一轮复习 专题29 动力学中的临界和极值问题练习（含解析）新人教版.doc

-6-专题29动力学中的临界和极值问题1.[2020·海口调研测试]如图所示，A、B两物块叠放在一起，放在光滑地面上，已知A、B物块的质量分别为M、m，物块间粗糙．现用水平向右的恒力F1、F2先后分别作用在A、B物块上，物块A、B均不发生相对运动，则F1、F2的最大值之比为()A．1:1B．M:mC．m:MD．m:(m＋M)2．[2020·厦门双十中学测试]如图所示，质量分别为m1＝1kg、m2＝2kg的滑块A和滑块B叠放在光滑水平地面上处于静止状态，A和B之间的动摩擦因数μ＝0.5，拉力F作用在滑块A上，拉力F从0N开始逐渐增大到7N的过程中，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，下列说法正确的是()A．当F>5N时，A、B发生了相对滑动B．从一开始就发生了相对滑动C．始终保持相对静止D．开始相对静止，后来发生相对滑动3．[2020·五省名校联考]水平桌面上有三本叠放在一起、质量均为m的书，书与桌面及书与书之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，现想把中间的一本书水平抽出，则要用的力至少要大于()A．2μmgB．3μmgC．4μmgD．6μmg4.如图所示，一只杯子固定在水平桌面上，将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋，现用水平向右的拉力将纸板快速抽出，鸡蛋(水平移动距离很小，几乎看不到)落入杯中，这就是惯性演示实验．已知鸡蛋(可视为质点)中心离纸板左端的距离为d，鸡蛋和纸板的质量分别为m和2m，所有接触面的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，若鸡蛋移动的距离不超过eq\f(d,10)就能保证实验成功，则所需拉力的最小值为()A．3μmgB．6μmgC．12μmgD．26μmg5．(多选)如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到水平向右的恒力FB＝2N，A受到的水平向右的变力FA＝(9－2t)N，t的单位是s.从t＝0开始计时，则()A．A物体在3s末时刻的加速度是初始时刻的eq\f(5,11)倍B．t>4s后，B物体做匀加速直线运动C．t＝4.5s时，A物体的速度为零D．t>4.5s后，A、B的加速度方向相反6．[2020·河北辛集测试](多选)如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为eq\f(1,2)μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，则下列说法正确的是()A．当F<2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F＝eq\f(5,2)μmg时，A的加速度为eq\f(1,3)μgC．当F>3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过eq\f(1,2)μg7.如图所示，轻弹簧一端固定在地面上，另一端与木板M固定连接，将m轻放在M上，初始时两者处于静止状态．则此时至少对m施加多大的力F，才能使m与M在此时脱离．8.如图所示，木块A、B的质量分别为m1、m2，紧挨着并排放在光滑的水平面上，A与B的接触面垂直于图中纸面且与水平面成θ角，A与B间的接触面光滑．现施加一个水平力F于A，使A、B一起向右运动，且A、B不发生相对运动，求F的最大值．9．[2020·昆明统测]如图所示，质量M＝1kg的木板A静止在水平地面上，在木板的左端放置一个质量m＝1kg的铁块B(大小可忽略)，铁块与木块间的动摩擦因数μ1＝0.3，木板长L＝1m，用F＝5N的水平恒力作用在铁块上，g取10m/s2.(1)若水平地面光滑，计算说明铁块与木板间是否会发生相对滑动；(2)若木板与水平地面间的动摩擦因数μ2＝0.1，求铁块运动到木板右端所用的时间．10．在倾角θ＝37°的粗糙斜面上距离斜面底端s＝1m处有一质量m＝1kg的物块，受如图所示的水平恒力F作用．物块由静止开始沿斜面下滑，到达底端时即撤去水平恒力F，然后在水平面上滑动一段距离后停止．物块与各接触面之间的动摩擦因数均为μ＝0.2，g＝10m/s2.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)若物块运动过程中最大速度为2m/s，水平恒力F的大小为多少？(2)若改变水平恒力F的大小，可使物块总的运动时间有一最小值，最小值为多少？专题29动力学中的临界和极值问题1．B设A、B间最大静摩擦力为f，当F1作用在A上时，对B有f＝mam，对整体有F1＝(M＋m)am＝eq\f(fM＋m,m)，当F2作用在B上时，对A有f＝Ma′m，对整体有F2＝(M＋m)a′m＝eq\f(fM＋m,M)，得eq\f(F1,F2)＝eq\f(M,m)，故B正确．2．CA、B间恰好发生相对滑动时，A、B间达到最大静摩擦力，对A、B整体得F＝(m1＋m2)a，对B得μm1g＝m2a，解得F＝7.5N，所以F从0