2013高考物理分类汇编2相互作用
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2013年全国高考物理分类解析专题一、直线运动1,(2013全国新课标理综1第19题)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上形式的汽车a和b的位置一时间(x-t)图线,由图可知A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直不a车大【命题意图】本题考查位移图象、追及问题等基础知识点,意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题,解决问题的能力。
答案:BC解析:在时刻t1,b车追上a车,选项A错误。
根据位移图象的斜率表示速度可知,在时刻t2,a、b两车运动方向相反,选项B正确。
在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加,选项C正确D错误。
2. (2013全国新课标理综1第14题)右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表。
表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。
根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是A.物体具有惯性B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比【命题意图】本题考查伽利略斜面实验等相关知识点,意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题,解决问题的能力。
答案:C解析:根据表中的数据,第一列与第三列数据存在比例关系,第一列数据是第二列数据的二次方,伽利略可以得出的结论是:物体运动的距离与时间的平方成正比,选项C正确。
3.(2013高考广东理综第13题)某航母跑道长为200m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的最低速度为50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为A .5m/sB .10m/sC .15m/s D.20m/s考点:匀变速直线运动规律公式的应用 答案:B解析:由as v v t 2202=-得:0v =ax v t 22-=10m/s 。
考点2 相互作用1 .(2007·新课标全国卷·T 15)(6分)下列说法正确的是( )A.行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律B.物体在转弯时一定受到力的作用C.月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用D.物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用【解析】行星的运动和地球上物体的运动遵循同样的规律,则A 不正确;物体在转弯时,做的是曲线运动,根据物体做曲线运动的条件可知,一定有外力,则B 正确;月球绕地球运动时受到地球的引力,此引力充当向心力,并不是受到地球的向心力,则C 不正确;物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力,并没有下滑力,则D 不正确,所以正确答案为B 。
【答案】:B2.(2010·新课标全国卷·T18)(6分)如图所示,一物块置于水平地面上。
当用与水平方向成60°角的力F 1 拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F 2 推物块时,物块仍做匀速直线运动。
若F 1 和F 2 的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )1B.2-12 D.231- 【解析】本题以推、拉物体在粗糙水平面上匀速运动命题,考查力的分解和物体的平衡条件。
解答本题时可按以下思路分析:物体受重力mg 、支持力F N 、摩擦力F f 、已知力F 处于平衡,根据平衡条件,有)60sin (60cos 0101F mg F -=μ,)30sin (30cos 0202F mg F +=μ,联立解得:=μ2【答案】:B3.(2010·新课标全国卷·T15)(6分)一根轻质弹簧一端固定,用大小为1F 的力压弹簧的另一端,平衡时长度为1l ;改用大小为2F 的力拉弹簧,平衡时长度为2l 。
弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A.2121F F l l --B.2121F F l l ++C.2121F F l l +-D.2121F F l l -+【解析】本题以探究弹力和弹簧伸长的关系出题,体现新课改探究思想,根据受力平衡确定弹力大小,考查考生对胡克定律的理解。
专题二、相互作用1. (2013全国新课标理综II 第15题)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F 2(F 2>0)。
由此可求出CA.物块的质量 B .斜面的倾角C .物块与斜面间的最大静摩擦力D .物块对斜面的压力【解题思路】设斜面倾角为θ,斜面对物块的最大静摩擦力为f 。
平行于斜面的外力F 取最大值F 1时,最大静摩擦力f 方向沿斜面向下,由平衡条件可得:F 1=f+mgsin θ;平行于斜面的外力F 取最小值F 2时,最大静摩擦力f 方向沿斜面向上,由平衡条件可得:f+F 2= mgsin θ;联立解得物块与斜面的最大静摩擦力f=( F 2-F 1)/2.选项C 正确。
不能得出物块质量m ,不能得出斜面倾角θ,不能得出物块对斜面压力,选项ABD 错误。
2.(2013高考重庆理综第1题)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。
若此人所受重力为G ,则椅子各个部分对他作用力的合力大小为AA .GB .G sin θC .G cos θD .G tan θ解析:人静躺在椅子上,受力平衡,由平衡条件可知椅子各个部分对他作用力的合力大小为G,,选项A 正确。
3.(2013高考上海物理第8题)如图,质量m A >m B 的两物体A 、B 叠放在一起,靠着竖直墙面。
让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B 的受力示意图是A解析:两物体A 、B 叠放在一起,在沿粗糙墙面下落过程中,由于物块与竖直墙面之间没有压力,没有摩擦力,二者一起做自由落体运动,AB 之间没有弹力作用,物体B 的受力示意图是图A 。
AD4.(2013高考上海物理第18题)两个共点力F l 、F 2大小不同,它们的合力大小为F ,则(A)F 1、F 2同时增大一倍,F 也增大一倍 (B)F 1、F 2同时增加10N ,F 也增加10N(C)F 1增加10N ,F 2减少10N ,F 一定不变 (D)若F 1、F 2中的一个增大,F 不一定增大解析:F 1、F 2同时增大一倍,F 也增大一倍,选项A 正确。
高考物理——相互作用1 如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则()A.物块B、C间的摩擦力一定不为零B.斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等答案:C 2如图所示,一根铁链一端用细绳悬挂于A点,为了测量这个铁链的质量,在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球,待整个装置稳定后,测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β,若tanα:tanβ=1:3,则铁链的质量为()A.m B.2m C.3m D.4m答案:B3如图所示,物体甲和物体乙通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,斜面体固定,甲、乙处于静止状态。
下列说法正确的是()A.甲一定受到沿斜面向上的摩擦力B.甲一定受到沿斜面向下的摩擦C.甲的质量可能等于乙的质量D.甲的质量一定大于乙的质量答案:C4如图所示,水平固定且倾角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)的光滑斜面上有两个质量均为m=1 kg的小球A、B,它们用劲度系数为k=200 N/m的轻质弹簧连接,弹簧的长度为l0=20 cm,现对B 施加一水平向左的推力F,使A、B均在斜面上以加速度a=4 m/s2向上做匀加速运动,此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为()A.0.15 m,25 N B.0.25 m,25 NC.0.15 m,12.5 N D.0.25 m,12.5 N答案:B5如图所示,顶端装有光滑定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上,A、B两物体通过轻质细绳连接,并处于静止状态。
现用水平向右的力F将物体B缓慢拉动一定的距离(斜面体与物体A始终保持静止)。
在此过程中,下列判断正确的是()A.水平力F大小不变B.物体A所受斜面体的摩擦力逐渐变大C.斜面体所受地面的支持力逐渐变大 D.斜面体所受地面的摩擦力逐渐变大答案:D6如图,穿在一根光滑的固定杆上的两个小球A和B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端,杆与水平面成θ=37°,不计所有摩擦。
高考物理最新力学知识点之相互作用分类汇编含解析一、选择题1.如图所示,一斜面体静止在粗糙的水平地面上,一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用.若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物体,使物体加速下滑,斜面体依然和地面保持相对静止,则斜面体受地面的摩擦力()A.方向水平向左B.方向水平向右C.大小为零D.大小和方向无法判断2.两个物体相互接触,关于接触处的弹力和摩擦力,以下说法正确的是()A.一定有弹力,但不一定有摩擦力B.如果有弹力,则一定有摩擦力C.如果有摩擦力,则一定有弹力D.如果有摩擦力,则其大小一定与弹力成正比3.已知相互垂直的两个共点力合力的大小为40 N,其中一个力的大小为20 N,则另一个力的大小为()A.10 N B.20N C.203 N D.60N4.如图所示,质量为m的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( )A.小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上B.弹簧弹力不可能为34 mgC.小球可能受三个力作用D.木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg5.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点,现用水平F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N,以及绳对小球的拉力F T的变化情况是()A.F N保持不变,F T不断增大B.F N不断增大,F T不断减小C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N不断增大,F T先减小后增大6.如图所示,轻绳一端系在小球A上,另一端系在圆环B上,B套在固定粗糙水平杆PQ 上.现用水平力F作用在A上,使A从图中实线位置(轻绳竖直)级慢上升到虚线位置,但B仍保持在原来位置不动.则在这一过程中,杆对B的摩擦力F1、杆对B的支持力F2、绳对B的拉力F3的变化情况分别是()A.F1逐渐增大,F2逐渐增大,F3逐渐增大B.F1保持不变,F2逐渐增大,F逐渐减小C.F1逐渐增大,F2保持不变,F3逐渐增大D.F1逐渐减小,F2逐渐减小,F3保持不变7.磁力棒是可拆卸类拼搭玩具。
专题二、相互作用
1. (2013全国新课标理综II第15题)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,
F平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定
的范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。
由此可求出
A.物块的质量
B.斜面的倾角
C.物块与斜面间的最大静摩擦力
D.物块对斜面的压力
1.C
【命题意图】本题考查受力分析、力的分解、摩擦力、平衡条件及其相关知识,意在考查考生分析解决问题的能力。
【解题思路】设斜面倾角为θ,斜面对物块的最大静摩擦力为f。
平行于斜面的外力F取最大值F1时,最大静摩擦力f方向沿斜面向下,由平衡条件可得:F1=f+mgsinθ;平行于斜面的外力F取最小值F2时,最大静摩擦力f方向沿斜面向上,由平衡条件可得:f+F2= mgsinθ;联立解得物块与斜面的最大静摩擦力f=( F2-F1)/2.选项C正确。
不能得出物块质量m,不能得出斜面倾角θ,不能得出物块对斜面压力,选项ABD错误。
【技巧点拨】分析此题,只需根据题述,利用最大静摩擦力平行斜面向上、平行斜面向下两种情况,应用平衡条件列出两个方程得出,不需要具体解出块与斜面的最大静摩擦力表达式。
2.(2013高考重庆理综第1题)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。
若此人所受重力为G,则椅子各个部分对他作用力的合力大小为
A.G B.G sinθ
C.G cosθD.G tanθ
答案:A
解析:人静躺在椅子上,受力平衡,由平衡条件可知椅子各
个部分对他作用力的合力大小为G,,选项A正确。
3.(2013高考上海物理第8题)如图,质量m A>m B的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。
让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是
答案:A
解析:两物体A、B叠放在一起,在沿粗糙墙面下落过程中,由于物块与竖直墙面之间没有压力,没有摩擦力,二者一起做自由落体运动,AB之间没有弹力作用,物体B的受力示意图是图A。
4.(2013高考上海物理第18题)两个共点力F l、F2大小不同,它们的合力大小为F,则
(A)F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍
(B)F1、F2同时增加10N,F也增加10N
(C)F1增加10N,F2减少10N,F一定不变
(D)若F1、F2中的一个增大,F不一定增大
答案:AD
解析:F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍,选项A正确。
F1、F2同时增加10N,F不一定增加10N,选项B错误;F1增加10N,F2减少10N,F可能变化,选项C错误。
若F1、F2中的一个增大,F不一定增大,选项D正确。
5. (2013高考山东理综第14题)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30o,
弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为
A 4 B..4
C.. 1∶2 D.2∶1
答案:D
:4
解析:把两个小球看作整体,分析受力,由平衡条件可得:3
弹簧A的拉力F A=2mg/cos30°,
弹簧C的拉力F C=2mgtan30°,
又F A=kx A,F C=kx C,
联立解得:弹簧A、C的伸长量之比为:x A∶x C=1∶cos30°tan30°=2∶1,选项D正确。
6。
.(2013高考北京理综第16题)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m 的木块静止在斜面体上。
下列结论正确的是
A.木块受到的摩擦力大小是mgcosα
B.木块对斜面体的压力大小是mg sinα
C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sinαcosα
D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
答案:D
解析:将木块的重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解,平行于斜面方向分力为mgsinα,垂直于斜面方向分力为mgcosα。
由平衡条件可得木块受到的摩擦力大小是f= mgsinα,支持力F=mgcosα,由牛顿第三定律,木块对斜面体的压力大小是mgcosα,选项AB错误。
把木块和斜面体看作整体,分析受力,由平衡条件可知桌面对斜面体的摩擦力大小为零,桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g,选项C错误D 正确。
7.(2013高考天津理综物理第5题)如图所示,小球用细绳系住,绳
的另一端固定于O点。
现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无
摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳
接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的
变化情况是
A.F N保持不变,F T不断增大
B.F N不断增大,F T不断减小
C.F N保持不变,F T先增大后减小
D.F N不断增大,F T先减小后增大
答案:D
解析:由于此过程中细线与斜面体斜面的夹角逐渐减小,所以斜面对小球的支持力F N增大。
画出小球受力动态图,由平衡条件可得F T先减小后增大,选项D正确。
8.(2013高考广东理综第20题)如图8,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,则
A.P向下滑动
B.P静止不动
C.P所受的合外力增大
D.P与斜面间的静摩擦力增大
.考点:受力分析、力平衡、等效法
答案:B D
解析:设斜面的倾角为θ,加上Q,相当于增加了P的质量,受力分析列平衡方程得f=mgsin θ<μmgcosθ,N=mgcosθ。
当m增加时,不等式两边都增加,不等式仍然成立,即P静止不动,P所受的合外力为零,P与斜面间的静摩擦力f=mgsinθ增大,选项BD正确。
9.(2013高考上海物理第25题)如图,倾角为37°,质量
不计的支架ABCD的D端有一大小与质量均可忽略的光
滑定滑轮,A点处有一固定转轴,CA⊥AB,DC=CA=0.3m。
质量m=lkg的物体置于支架的B端,并与跨过定滑轮
的轻绳相连,绳另一端作用一竖直向下的拉力F,物体
在拉力作用下沿BD做匀速直线运动,己知物体与BD间的动摩擦因数μ=0.3。
为保证支架不绕A点转动,物体向上滑行的最大距离s=____m。
若增大F后,支架仍不绕A 点转动,物体能向上滑行的最大距离s′____s(填:“大于”、“等于”或“小于”。
)(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
答案:0.248 等于
解析:拉力F=mgsin37°+ μmg cos37°=8.4N。
BC= CA/ sin37°=0.5m.设m对支架BC 的压力mg cos37°对A点的力臂为x,由力矩平衡条件,F·DC cos37°+μmg cos37°·CA cos37°= F·CA cos37°+mg cos37°·x,解得x=0.072m。
由x+s=BC-AC sin37°解得s=0.248m。
由上述方程可知,F·DC cos37°= F·CA cos37°,x值与F无关,所以若增大F后,支架仍不绕A点转动,物体能向上滑行的最大距离s′=s。
10.(19分)(2013高考福建理综第21题)质量为M的杆水平
放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着
一质量为m的小铁环。
已知重力加速度为g,不计空气影响。
(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小:
(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,
此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示。
①求此状态下杆的加速度大小a;
②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?
解析:(1)如图1,设平衡时绳子拉力为T,有:2Tcosθ-mg=0,
由图可知,cosθ
联立解得:。
(2)①此时,对小铁环受力分析如图2,有:T’ sinθ’=ma,
T’+T’ cosθ’-mg=0,
由图知,θ’=60°,代入上述二式联立解得:。
②如图3,设外力F与水平方向成α角,将杆和小铁环当成一个整体,
有
F cosα=(M+m)a
F sinα-(M+m)g=0
联立解得:M+m)g,tanαα=60°)。