1、第2强化临界极值问题1.如图所示,三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端被悬挂在水平天花板上,相距2l.现在C点悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点可施加力的最小值为()AmgB.mgC.mg D.mg解析:对C点进行受力分析,由平衡条件可知,绳CD对C点的拉力FCDmgtan 30,对D点进行受力分析,如图所示,绳CD对D点的拉力F2FCDmgtan 30,故F2是恒力,又绳BD的拉力F1方向一定,则F1与在D点施加的力F3的合力与F2等值反向,由图知当F3垂直于绳BD时,F3最小,由几何关系可知,F3FCDsin 60mg,选项C正确答案:C2.趣味运动会上运动
2、员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球质量分别为M和m,球拍平面和水平面之间夹角为,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦力及空气阻力不计,则()A运动员的加速度为gtan B球拍对球的作用力为mgC运动员对球拍的作用力为(Mm)gcos D若加速度大于gsin ,球一定沿球拍向上运动解析:网球受力如图甲所示,根据牛顿第二定律得FNsin ma,又FNcos mg,解得agtan ,FN,故A正确、B错误;以球拍和球整体为研究对象,受力如图乙所示,根据平衡,运动员对球拍的作用力为F,故C错误;当agtan 时,网球才向上运动,由于gsin 0),磁感应强度大小为B.求:(导学号 5923005
3、7)(1)经过Q点时速度方向与y轴垂直的粒子的速度大小;(2)虚线半圆的最小半径和从P点运动到Q点的所有粒子中运动时间的最大值和最小值解析:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,qvBm,由图1可知R,解得v.图1(2)当粒子以最大半径R2l向x轴负方向发出刚好与半圆相切时,运动情况如图2所示图2由几何关系得l2R2(rR)2,解得虚线半圆的最小半径r(2)l,带电粒子在磁场中的运动周期T,从P点运动到Q点,粒子运动时间tT,其中(为PQ运动轨迹对应的圆心角)如图3所示,以O3为圆心的粒子,圆心角最大,图3由几何关系可知半径Rl,且满足lR2l,由图可知圆心角240,从P点运动到Q点,粒子运动的最长时间t1,以O4为圆心对应的圆心角最小,半径R2l,由图可知圆心角60,从P点运动到Q点,粒子运动的最短时间t2.答案:(1)(2)(2)l(2)l