专题02 相互作用 (2)
- 格式:doc
- 大小:979.43 KB
- 文档页数:11
小升初 中高考 高二会考 艺考生文化课 一对一辅导 /wxxlhjy QQ:157171090 1 2013年高考物理模 拟新题精选分类解析(第5期)
专题02 相互作用
1.(2013江苏省苏州市调研)如图所示,建筑工人要将建筑材料送到高处,常将楼顶装置一个定滑轮(图中未画出),用绳AC 通过滑轮将建筑材料提到某一高处,为了防止建筑材料与墙壁相碰,站在地面上的工人还另外用绳CB 拉住材料,使它与
竖直墙面保持一定的距离L 。
若不计两根绳的重力,在建筑材料缓慢
提起的过程中,绳AC 与CB 的拉力F 1和F 2的大小变化情况是
A .F 1增大,F 2增大
B .F 1增大,F 2不变
C .F 1不变,F 2增大
D .F 1减小,F 2减小
2.(2013山东省烟台市期末)下图为庆祝新年时某教室里悬挂灯笼的一种方式,三段轻绳ac 、
cd 、bd 长度相等,
a 、
b 点等高,
c 、
d 为结点且等高,三段轻绳的拉力大小分别为ac F 、cd F 、bd F ,两灯笼受到的重力分别为C G 和d G 下列表述正确
的是
A .ac F 与bd F 大小一定相等
B .ac F 一定小于cd F
C .C G 和d G 一定相等
D .ac F 与bd F 的大小之和等于c G 与d G 大小之和
3.(2013年1月广东省清远
市质检)如图所示,小车受到水平向右的弹力作用,与该弹力。
专题02 相互作用考点分类:考点分类见下表考点内容考点分析与常见题型对称法解决非共面力问题选择题摩擦与自锁现象选择题绳(杆)上的“死结〞和“活结〞模型选择题较多摩擦力方向与运动方向的关系选择题较多考点一对称法解决非共面力问题在力的合成与分解的实际问题中,经常遇到物体受多个非共面力作用处于平衡状态的情况,而在这类平衡问题中,又常有图形结构对称的特点,结构的对称性往往对应着物体受力的对称性.解决这类问题的方法是根据物体受力的对称性,结合力的合成与分解知识与平衡条件列出方程,求解结果.考点二摩擦与自锁现象1.力学中有一类现象,当物体的某一物理量满足一定条件时,无论施以多大的力都不可能让它与另一个物体之间发生相对运动,物理上称这种现象为“自锁〞.生活中存在大量的自锁现象,例如维修汽车时所用的千斤顶就是根据自锁原理设计的.2.摩擦自锁现象是指当主动力合力的作用线位于摩擦角以内时,无论主动力合力多大,约束力都可与之平衡.摩擦自锁在生活中也大量的存在,并起着相当大的作用.3.最大静摩擦力Ffm与接触面的正压力FN之间的数量关系为Ffm=μFN.其中,静摩擦系数μ取决于相互接触的两物体外表的材料性质与外表状况.考点三绳(杆)上的“死结〞和“活结〞模型1.绳模型(1)“死结〞可理解为把绳子分成两段,且不可以沿绳子移动的结点.“死结〞两侧的绳因结而变成了两根独立的绳,因此由“死结〞分开的两段绳子上的弹力不一定相等.(2)“活结〞可理解为把绳子分成两段,且可以沿绳子移动的结点.“活结〞一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的.绳子虽然因“活结〞而弯曲,但实际上是同一根绳,所以由“活结〞分开的两段绳子上弹力的大小一定相等,两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线.2.杆模型杆可分为固定杆和活动杆.固定杆的弹力方向不一定沿杆,弹力方向视具体情况而定,活动杆只能起到“拉〞和“推〞的作用.一般情况下,插入墙中的杆属于固定杆(如甲、乙两图中的杆),弹力方向不一定沿杆,而用铰链相连的杆属于活动杆(如丙图中的杆),弹力方向一定沿杆.考点四摩擦力方向与运动方向的关系摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反,但与物体的实际运动方向(以地面为参考系)可能一样,可能相反,也可能不在同一直线上.典例精析★考点一:对称法解决非共面力问题◆典例一:〔2018福建质检〕课堂上,教师准备了“∟〞型光滑木板和三个完全一样、外外表光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按图示〔截面图〕方式堆放在木板上,如此木板与水平面夹角θ的最大值为A.30°B.45°C.60°D.90°【参考答案】 A【考查内容】此题是以三个圆柱形积木在“∟〞型光滑木板上处于平衡状态为情境,主要考查共点力的平衡等知识。
专题02 相互作用1.一位同学将水杯竖直握在手里,匀速走在校道上如果水杯离地的高度保持不变,则()A.手握得更紧,可以增大摩擦力B.如果同学静止,手对水杯的作用力变小C.如果同学加速往前跑,手对水杯的作用力不变D.无论同学的运动状态如何,手对水杯的摩擦力保持不变2.(2022·重庆市九龙坡育才中学高三月考)如图所示,一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行,下列说法正确的是()A.菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变B.菜叶对蜗牛的摩擦力大小先变小后变大C.蜗牛受到的合力先变小后变大D.菜叶对蜗牛的作用力大小不断变化3.(2022·广东深圳市高级中学检测)如图所示,一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接,弹簧、地面水平.A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2,物块在A、B两点均能恰好静止,物块与地面间的最大静摩擦力为F1,则弹簧的劲度系数为()A.F1x2+x1B.2F1 x2+x1C.2F1x2-x1D.F1 x2-x14.(2022届云南省昆明市高三(下)3月复习教学质量检测(”三诊一模“)理综物理试题)如图所示,M、N两支架固定在高台边缘,钢绳两端连接到两个支架上等高的位置,钢绳的长度可通过固定在支架M上的电动机收放。
某杂技演员(可视为质点)抓住套在钢绳上的滑环静止在高空,滑环可沿钢绳无摩擦滑动。
下列说法正确的是()A. 若启动电动机使钢绳缓慢缩短,钢绳拉力将不断减小B. 若启动电动机使钢绳缓慢缩短,左侧钢绳拉力将增大,右侧钢绳拉力将减小C. 若启动电动机使钢绳缓慢伸长,钢绳拉力将不断减小D. 若启动电动机使钢绳缓慢伸长,演员运动的轨迹为偏向支架N一侧的曲线5.如图所示,一个重为G的吊椅用轻绳AO、BO固定,绳AO、BO相互垂直,α > β,且两绳中的拉力分别为F A、F B,物体受到的重力为G,则()A.F A一定大于GB.F A一定大于F BC.F A一定小于F BD.F A与F B大小之和一定等于G6.2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。
2020-2021年高考物理重点专题讲解与突破02:相互作用超重点1:共点力平衡问题1.解决平衡问题的根本思路(1)审读题目信息→弄清问题情景、题设条件和要求.(2)选取研究对象→确定选用整体法或隔离法.(3)对研究对象受力分析→画受力示意图.(4)制定解题策略→合成法、分解法、图解法等.(5)进展相应处理→合成、分解某些力或作平行四边形.(6)列平衡方程→F合=0.(7)分析、求解→应用数学知识.2.处理平衡问题的四点说明(1)物体受三力平衡时,利用力的效果分解法或合成法比拟简单.(2)物体受四个或四个以上的力作用时,一般采用正交分解法.(3)物体只受三个力的作用且三力构成普通三角形,可考虑使用相似三角形法.(4)对于状态“缓慢〞变化类的动态平衡问题常用图解法.[典例1] (多项选择)(2016·高考全国卷Ⅰ)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态.假设F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,如此( )A.绳OO′的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化【答案】BD真题点评:(1)此题属于共点力的平衡问题,考查了研究对象确实定,物体的受力分析等根本技能,采用了合成法、正交分解法等根本方法.(2)高考对共点力平衡问题的考查常设置为静态平衡和动态平衡两类,对静态平衡主要考查合成法、分解法的应用,而动态平衡的考查侧重于解析法、图解法、相似三角形法的应用.【解析】 系统处于静止状态,连接a 和b 的绳的张力大小F T1等于物块a 的重力G a ,C 项错误;以O ′点为研究对象,受力分析如图甲所示,F T1恒定,夹角θ不变,由平衡条件知,绳OO ′的张力F T2恒定不变,A 项错误;以b 为研究对象,受力分析如图乙所示,如此F N +F T1cos θ+F sin α-G b =0 F f +F T1sin θ-F cos α=0F N 、F f 均随F 的变化而变化,故B 、D 项正确.拓展1 合成、分解法解静态平衡问题1.如下列图,一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物,另一端与另一轻质细绳相连于c 点,ac =l2,c 点悬挂质量为m 2的重物,平衡时ac 正好水平,此时质量为m 1的重物上外表正好与ac 在同一水平线上且到b 点的距离为l ,到a 点的距离为54l ,如此两重物的质量的比值m 1m 2为(可用不同方法求解)( )A.52 B .2 C.54 D.35【答案】C【解析】方法一:合成法因c 点处于平衡状态,所以任意两个力的合力均与第三个力大小相等,方向相反,如图甲所示,根据平行四边形定如此将力F 与F 1合成,如此sin θ=F 2F 1=m 2gm 1g,而sin θ=l l 2+3l 42=45,所以m 1m 2=54,选项C 正确.方法二:分解法因c 点处于平衡状态,所以可在F 、F 1方向上分解F 2,如图乙所示,如此同样有sin θ=m 2g m 1g ,所以m 1m 2=54,选项C 正确. 方法三:正交分解法将倾斜绳拉力F 1=m 1g 沿竖直方向和水平方向分解,如图丙所示,如此m 1g sin θ=m 2g ,同样可得m 1m 2=54,选项C 正确.拓展2 图解法求解动态平衡问题2.(多项选择)(2017·高考全国卷Ⅰ)如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N .初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α(α>π2).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A .MN 上的张力逐渐增大B .MN 上的张力先增大后减小C .OM 上的张力逐渐增大D .OM 上的张力先增大后减小 【答案】AD【解析】将重物向右上方缓慢拉起,重物处于动态平衡状态,可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析.将重物的重力沿两绳方向分解,画出分解的动态图如下列图.在三角形中,根据正弦定理有Gsin γ1=F OM 1sin β1=F MN 1sin θ1,由题意可知F MN 的反方向与F OM 的夹角γ=180°-α不变,因sin β(β为F MN 与G 的夹角)先增大后减小,故OM 上的张力先增大后减小,当β=90°时,OM 上的张力最大,因sin θ(θ为F OM 与G 的夹角)逐渐增大,故MN 上的张力逐渐增大,选项A 、D 正确,B 、C 错误.拓展3 解析法求解动态平衡问题3.如下列图,小船被绳索牵引着匀速靠岸,假设水的阻力不变,如此( )A .绳子张力不变B .绳子张力不断减小C .船所受浮力不变D .船所受浮力不断减小 【答案】D【解析】对小船进展受力分析,如图,因为小船做匀速直线运动,所以小船处于平衡状态,设拉力与水平方向的夹角为θ,如此有F cos θ=F 阻① F sin θ+F 浮=mg ②船在匀速靠岸的过程中,阻力不变,船的重力不变,θ增大,如此cos θ减小,sin θ增大,根据①式知,绳子的张力增大,再由②式知,船所受浮力减小,故D 正确. 拓展4 相似三角形法求解动态平衡问题4.如下列图是一个简易起吊设施的示意图,AC 是质量不计的撑杆,A 端与竖直墙用铰链连接,一滑轮固定在A 点正上方,C 端吊一重物.现施加一拉力F 缓慢将重物P 向上拉,在AC 杆达到竖直前( )A .BC 绳中的拉力F T 越来越大B .BC 绳中的拉力F T 越来越小 C .AC 杆中的支撑力F N 越来越大D .AC 杆中的支撑力F N 越来越小 【答案】B【解析】作出C 点的受力示意图,如下列图,由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC 相似.根据相似三角形的性质得F T BC =F N AC =G AB ,解得BC 绳中的拉力为F T =G BCAB,AC杆中的支撑力为F N =G ACAB.由于重物P 向上运动时,AB 、AC 不变,BC 变小,故F T 减小,F N 不变.选项B 正确.1.合力的大小范围(1)两个共点力的合成:|F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2,即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小;当两力同向时,合力最大.超重点2:力的合成和分解(2)三个共点力的合成①最大值:三个力共线且同向时,其合力最大,为F 1+F 2+F 3.②最小值:任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,如此三个力的合力的最小值为零,如果第三个力不在这个范围内,如此合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和.2.共点力合成的方法 (1)作图法.(2)计算法.F =F 21+F 22F =2F 1cosθ2F =F 1=F 2 3.力的分解问题选取原如此(1)选用哪一种方法进展力的分解要视情况而定,一般来说,当物体受到三个或三个以下的力时,常按实际效果进展分解.(2)当物体受到三个以上的力或物体所受三个力中,有两个力互相垂直时,常用正交分解法. 4.按力的作用效果分解的几种情形实例分解思路拉力F 可分解为水平分力F 1=F cos α和竖直分力F 2=F sin α重力分解为沿斜面向下的力F 1=mg sin α和垂直斜面向下的力F 2=mg cos α重力分解为使球压紧挡板的分力F 1=mg tan α和使球压紧斜面的分力F 2=mgcos α重力分解为使球压紧竖直墙壁的分力F 1=mg tan α和使球拉紧悬线的分力F 2=mgcos α小球重力分解为使物体拉紧AO 线的分力F 2和使物体拉紧BO 线的分力F 1,大小都为F 1=F 2=mg2sin α[典例] 如下列图,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物.在绳上距a 端l2的c 点有一固定绳圈.假设绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,如此重物和钩码的质量比m 1m 2为( )A. 5 B .2 C.52D. 2思路点拨:解此题要抓住以下三点: (1)绳子上的拉力一定沿绳.(2)“光滑钉子b 〞,说明bc 段绳子的拉力等于重物的重力m 1g . (3)依据“ac 段正好水平〞画出受力分析图. 【答案】C[规律总结] 关于力的分解的两点说明(1)在实际问题中进展力的分解时,有实际意义的分解方法是按力的作用效果进展分解,其他的分解方法都是为解题方便而设的.(2)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用时处理问题的一种方法,分解的目的是更方便地求合力,将矢量运算转化为代数运算. 【解析】方法一:力的效果分解法钩码的拉力F等于钩码重力m2g,将F沿ac和bc方向分解,两个分力分别为F a、F b,如图甲所示,其中F b=m1g,由几何关系可得cos θ=FF b =m2gm1g,又由几何关系得cos θ=ll2+l22,联立解得m1 m2=52.方法二:正交分解法绳圈受到F a、F b、F三个力作用,如图乙所示,将F b沿水平方向和竖直方向正交分解,由竖直方向受力平衡得m1g cos θ=m2g;由几何关系得cos θ=ll2+l22,联立解得m1m2=52.模型1 “动杆〞和“定杆〞模型杆所受到的弹力方向可以沿着杆,也可以不沿杆,因此在分析问题时,要注意是动杆还是定杆.(1)假设轻杆用转轴或铰链连接,当杆处于平衡时,杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否如此会引起杆的转动.如图甲所示,假设C为转轴,如此轻杆在缓慢转动中,弹力方向始终沿杆的方向.(2)假设轻杆被固定不发生转动,如此杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向.如图乙所示,水平横梁的一端A插在墙壁内,弹力的方向不沿杆的方向.模型2 “活结〞和“死结〞模型(1)当绳绕过滑轮或挂钩时,由于滑轮或挂钩对绳无摩擦,因此绳上力的大小是相等的,即滑轮只改变力的方向,不改变力的大小.例如图乙中,两段绳中的拉力F1=F2=mg.(2)假设结点不是滑轮,是称为“死结〞的结点,如此两侧绳上的弹力不一定相等,例如图甲中,B点固定,B点下面绳中的拉力大小始终等于mg,而B点上侧绳AB中的拉力随杆的转动而变化.[典例4] 如下列图,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体,∠ACB =30°,g取10 m/s2,求:(1)轻绳AC段的张力F AC的大小;(2)横梁BC对C端的支持力的大小与方向.[思路点拨] (1)绕过滑轮的绳为“活结〞,两段绳子拉力相等.(2)横梁固定在墙内为“定杆〞,力的方向不一定沿杆.【答案】(1)100 N(2)100 N 方向与水平方向成30°角斜向右上方【解析】物体M处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力,取C 点为研究对象,进展受力分析,如下列图.(1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体,物体处于平衡状态,绳AC段的拉力大小为:F AC=F CD=Mg=10×10 N=100 N(2)由几何关系得:F C=F AC=Mg=100 N方向和水平方向成30°角斜向右上方1.[“活结〞“死结〞模型] (多项选择)(2017·高考某某卷)如下列图,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,如下说法正确的答案是( )A.绳的右端上移到b′,绳子拉力不变B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.假设换挂质量更大的衣服,如此衣架悬挂点右移【答案】AB【解析】此题考查物体受力分析、物体的平衡.衣架挂钩为“活结〞模型,oa、ob为一根绳,两端拉力相等,设绳aob长为L,M、N的水平距离为d,bo延长线交M于a′,由几何知识知a′o=ao,sin θ=d L ,由平衡条件有2F cos θ=mg,如此F=mg2cos θ,当b上移到b′时,d、L不变,θ不变,故F不变,选项A正确,C错误.将杆N向右移一些,L不变,d变大,θ变大,cos θ变小,如此F变大,选项B正确.只改变m,其他条件不变,如此sin θ不变,θ不变,衣架悬挂点不变,选项D错误.2.[“定杆〞“动杆〞模型] (多项选择)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂,如图是这类结构的简化模型.图中轻杆OB可以绕过B点且垂直于纸面的轴转动,钢索OA和杆OB的质量都可以忽略不计.如果悬挂物的重力为G,∠ABO=90°,AB>OB,在某次产品质量检测和性能测试中保持A、B两点不动,只缓慢改变钢索OA的长度,如此关于钢索OA的拉力F1和杆OB上的支持力F2的变化情况,如下说法正确的答案是( )A.从图示位置开始缩短钢索OA,钢索OA的拉力F1先减小后增大B.从图示位置开始缩短钢索OA,杆OB上的支持力F2不变C.从图示位置开始伸长钢索OA,钢索OA的拉力F1增大D.从图示位置开始伸长钢索OA,杆OB上的支持力F2先减小后增大【答案】BC【解析】设钢索OA的长度为L,杆OB的长度为R,A、B两点间的距离为H,根据相似三角形知识可知,GAB=F1AO=F2BO,所以从题图所示位置开始缩短钢索OA,钢索OA的拉力F1减小,杆OB上的支持力F2不变,即选项B 正确,A 错误;从题图所示位置开始伸长钢索OA ,钢索OA 的拉力F 1增大,杆OB 上的支持力F 2不变,即选项C 正确,D 错误.一、单项选择题 1.如下列图,不计重力的轻杆OP 能以点O 为圆心在竖直平面内自由转动,P 端用轻绳PB 挂一重物,另用一根轻绳通过光滑定滑轮系住P 端。
人教版(2019)地理选择性必修1课堂讲义第二章地表形态的塑造第一节塑造地表形态的力量对地表形态塑造(引起地壳的表面形态、组成物质和内部结构发生变化)的作用,我们称之为地质作用。
根据能量来源的不同,分为内力作用和外力作用。
一、内力作用及其对地表形态的影响1.热量来源:地球内部,主要是放射性元素衰变产生的热能;2.表现形式:地壳运动、岩浆活动、变质作用(1)地壳运动:①概念:指岩石圈因受内力作用而发生的变形或变位,也叫构造运动。
②运动形式及塑造的地貌:a.水平运动:造成岩层水平位移和弯曲变形,形成绵长的断裂带和巨大的褶皱山脉;b.垂直运动:造成岩层大规模的隆起和凹陷,引起地势的起伏变化和海陆变迁两种方向同时存在,相互影响,相互作用。
以水平运动为主,垂直运动为辅。
③特点:过程缓慢,不易察觉,是塑造地表形态的主要方式。
(2)岩浆活动:①形式:主要有岩浆喷出(火山喷发)和岩浆侵入两种形式②特点:只有喷出地表才可以直接影响地改变地表形态,但作用微弱。
③塑造的地貌:侵入岩:在地下形成只有被抬升出露地表后才算塑造地表(间接)。
喷出岩:如火山锥;阻塞河道,形成湖泊(黑龙江五大连池);火山口地区易形成火口湖。
(3)变质作用:①条件:发生在地壳深处(高温高压条件)②特点:不能直接塑造地表形态(地壳抬升出露地表后,成为地表的一部分。
间接性)3.影响:奠定了地表形态的基本格局使地表变得高低不平。
二、外力作用及其对地表形态的影响(一)能量来源:太阳辐射能(二)作用主体:风、流水、冰川、生物等(三)表现形式:风化、侵蚀、搬运、堆积1.风化:(1)概念:风化是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与温度、水及生物接触过程中进行分解,在原地形成松散堆积物的全过程。
实质是“大块变成小块”。
(与风没多大关系)(2)类型①物理风化:岩石机械破碎,化学成分没有显著变化。
分:热力风化;冰劈作用。
②化学风化:岩石发生化学成分的改变分解。
在干燥的环境中,以物理风化为主;在湿润的环境中,以化学风化为主,物理风化主要受温度变化影响;化学风化受温度和水分变化影响都较大。
2021年高考物理一轮复习专题测试专题02 相互作用一、单项选择题(每题4分,共40分)1.如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力。
当手拉木板从木块下抽出时,弹簧测力计的示数为f,由此可知()A.木板与桌面间的滑动摩擦力等于fB.木块与木板间的滑动摩擦力等于fC.绳子对木板的拉力等于fD.人手对绳子的拉力等于f解析由于木块静止,所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力f,B正确,A错误;绳子对木板的拉力、人手对绳子的拉力都未知,C、D错误。
答案 B2.如图所示的容器内盛有水,器壁AB部分是一个平面且呈倾斜状,有一个小物件P处于图示位置并保持静止状态,则该物体()A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用答案B物体一定受到重力和浮力,若浮力大小等于重力,则二者可以平衡,物体与AB间没有相互作用,故可能受两个力作用;若浮力大于重力,则物体一定会受AB的弹力,由于弹力垂直于接触面向下,物体只有受到斜向下的摩擦力才能受力平衡,故物体可能受四个力;故只有B 项正确,A、C、D错误。
3.图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为F A、F B,灯笼受到的重力为G。
下列表述正确的是()A.F A一定小于GB.F A与F B大小相等C.F A与F B是一对平衡力D.F A与F B大小之和等于G答案B由题意知,A、B两点等高,且两绳等长,故F A与F B大小相等,B选项正确。
若两绳夹角大于120°,则F A=F B>G;若夹角小于120°,则F A=F B<G;若夹角等于120°,则F A=F B=G,故选项A、D错。
夹角为180°时,F A与F B才能成为一对平衡力,但这一情况不可能实现,故C项错。
4.(2020广东湛江模拟)如图所示,三根粗细均匀完全相同的圆木A、B、C堆放在水平地面上,处于静止状态,每根圆木的质量为m,截面的半径为R,三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角θ=120°,若在地面上的两根圆木刚好要滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑圆木之间的摩擦,重力加速度为g,则()A.圆木间的弹力为mgB.下面两根圆木对地面的压力均为mgC.地面上的每根圆木受到地面的作用力为mgD.地面与圆木间的动摩擦因数为答案B对A进行受力分析,如图所示,A处于平衡状态,合力为零,则有F N1sin =F N2sin,F N1 cos+F N2 cos =mg,解得F N1=F N2=mg,故A错误;对整体受力分析,受到重力、地面的支持力、B受到的向右的摩擦力和C受到的向左的摩擦力,由对称性可知,竖直方向有==mg,故B正确;对B进行研究,地面对B的作用力等于地面对B的支持力与地面对B的摩擦力的合力,大于mg,故C错误;对C,根据平衡条件得F f=F N2 sin 60°=mg×=mg,所以地面对C的摩擦力大小为mg,根据F f=μ,可得μ===,故D错误。
专题02 相互作用——力01专题网络·思维脑图02考情分析·解密高考03高频考点·以考定法04核心素养·难点突破05创新好题·轻松练习考点内容要求 考情力的合成与分解基本运算 c 2023·重庆·1、广东·2、山东·2、浙江6月· 6 浙江1月·2、海南·3、江苏·72022·辽宁·4、浙江1月·4(·5和·7)、浙江6月·10、广东·1、河北·7、湖南·5、重庆·1、海南·7、2021·重庆·1、广东·3、湖南·5、浙江1月· 4 2020·海南·2、北京·11、山东·8、浙江1月· 2、 浙江6月·3(·10)、全国III ·22019·天津·2、全国I ·6、全国II ·3、全国III ·3、浙江6月·6(·11)牛顿运动第一第三定律的运用 c 对研究对象的受力分析 c 共点力的静态平衡分析方法 c 共点力的动态平衡分析方法c学 习 目 标 1. 熟悉掌握力的合成与分解的基本计算,熟练掌握利用三角函数求解合力或分力的大小。
2.清楚牛顿第一第三定律的内容,理解平衡力或相互作用力的区别。
3.掌握受力分析的方法,清楚对各种性质力的分析步骤,理解整体法和隔离法的使用条件,能做到对判别不同题型优先使用哪种受力分析方法和各研究对象的优先受力分析次序。
4.清楚静态平衡的分析方法:合成法或分解法,正交分解法的使用条件。
5.熟练掌握动态平衡分析方法,即解析法、图解法、相似三角形法、辅助圆法等的使用条件。
2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第6期)专题02 相互作用1、(2013年河北省八市联考)如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平地面上,右面靠墙,小车的上表面是一个光滑的斜面,斜面的倾角为α,当地重力加速度为g,那么当有一个质量为m 的物体在这个斜面上自由下滑时,小车对右侧墙壁的压力大小是A.mg sinαcosαB.Mmg sinαcosα/(M+m)C.mg tanαD.Mmg tanα/(M+m)2、(2013四川省成都市高新区质检)如图所示,质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<mg)作用下静止于斜面上。
若减小力F,则A.物体A所受合力不变B.斜面对物体A的支持力不变C.斜面对物体A的摩擦力不变D.斜面对物体A的摩擦力可能为零答案:A解析:减小力F,物体仍静止于斜面上,合力为零,物体A所受合力不变,选项A正确。
斜面对物体A的支持力增大,摩擦力增大,选项BCD错误。
3.(2013安徽省江南十校联考)如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定在水平天花板上相距为2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°。
若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin37°=0.6),则mM 等于A .329B .169 C .83 D .434(2013乌鲁木齐二诊)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tan α∶tan β=1∶3,则铁链的质量为:A .mB .2mC .3mD .4m5.(2013年2月28日湖北武汉调研)如图所示,两个质量为m 1的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120°,用轻绳将两球与质量为m2的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则m1∶m2为(A)A.1∶1B.1∶2C.1∶D 26.(2013安徽省江南十校联考)如图所示,物体m放在质量M的斜面体上,m可沿斜面体匀速下滑。
专题02 相互作用1.(2020届东北三省四市教研联合体高三模拟)如图所示,长木板放在水平地面上,站在木板上的人用斜向左上方的力F拉木箱,长木板、人与木箱质量均为m,三者均保持静止(重力加速度为g)。
下列说法正确的是()A.人对长木板的压力大小为mgB.长木板对地面的压力等于3mgC.木箱受到的摩擦力的方向水平向左D.地面对长木板的摩擦力的方向水平向左【答案】B【解析】人用力F向左上方拉箱子,根据牛顿第三定律可知,箱子对人施加向右下方的作用力,根据平衡条件,人对长木板的压力大小大于mg,故A错误;三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,故长木板对地面的压力依然等于3mg,故B正确;箱子在人的拉力作用下,有向左运动的趋势,因此箱子受到的摩擦力的方向水平向右,故C错误;对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,不受静摩擦力,否则不平衡,故地面对木板没有静摩擦力,故D错误。
故选B。
2.(2020届福建省漳州市高三第一次教学质量检测)如图,竖直放置间距为d的两个平行板间存在水平方向的风力场,会对场中的物体产生水平向右的恒定风力作用,与两板上边缘等高处有一个质量为m的小球P(可视为质点)。
现将小球P从两板正中央由静止释放,最终小球运动到右板上的位置O。
已知小球下降的高度为h,小球在竖直方向只受重力作用,重力加速度大小为g,则从开始位置运动到位置O的过程中()A .水平风力2mgd F h =B .小球P 的运动时间2h t g =C .小球P 运动的加速度a=gD .小球P 运动的轨迹为曲线【答案】AB【解析】由于水平方向风力恒定,竖直方向重力恒定,因此两个力的合力恒定,又由于初速度为零,因此物体做初速度为零的匀加速直线运动,运动轨迹为直线,D 错误;小球所受力的方向与运动方向相同,因此2d F mg h=,可得2mgd F h =,A 正确;在竖直方向上,小球做自由落体运动212h gt =,运动的时间2h t g =,B 正确;小球竖直方向加速度为a g =竖,水平方向加速度为2F gd a m h==水,C 错误。
相互作用力按效果分解的典型例题质量为m 的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB 的分力F 1;二是压缩BC 的分力F 2.F 1=mg tan α,F 2=mg cos α. 2003——2012十年高考分类解析二、相互作用一.2012年高考题精选1. (2012·山东理综)如图所示,两相同轻质硬杆OO 1、OO 2可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、O 1、O 2转动,在O 点悬挂一重物M ,将两相同木块m 紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。
F f 表示木块与挡板间摩擦力的大小,F N 表示木块与挡板间正压力的大小。
若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O 1、O 2始终等高,则A .F f 变小B .F f 不变C .F N 变小D .F N 变大2. (2012·新课标理综)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为N 1,球对木板的压力大小为N 2。
以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦,在此过程中A ..N 1始终减小,N 2始终增大B ..N 1始终减小,N 2始终减小实例 分析地面上物体受斜向上的拉力F ,拉力F 一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F 可分解为水平向前的力F 1和竖直向上的力F 2.质量为m 的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F 1;二是使物体压紧斜面的分力F 2,F 1=mg sin α,F 2=mg cos α.质量为m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时,其重力产生两个效果:一是使球压紧板的分力F 1;二是使球压紧斜面的分力F 2.F 1=mg tan α,F 2=mg cos α. 质量为m 的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力F 1;二是使球拉紧悬线的分力F 2.F 1=mg tan α,F 2=mg cos αA 、B 两点位于同一平面上,质量为m 的物体被AO 、BO 两线拉住,其重力产生两个效果:一是使物体拉紧AO 线的分力F 1;二是使物体拉紧BO 线的分力F 2.F 1=F 2=mg 2sin αC ..N 1先增大后减小,N 2始终减小D ..N 1先增大后减小,N 2先减小后增大3.(2012·浙江理综)如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg 的物体。
细绳的一端与物体相连。
另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。
物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9N 。
关于物体受力的判断(取g=9.8m/s 2).下列说法正确的是( )A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.9错误!未找到引用源。
N ,方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9N ,方向垂直斜面向上4. (2012·广东理综物理)如图3所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角均为45°,日光灯保持水平,所受重力为G ,左右两绳的拉力大小分别为A.G 和GB. 22G 和22G C. 12G 和32G D. 12G 和12G 5.(2012上海物理)已知两个共点力的合力为50N ,分力F 1的方向与合力F 的方向成30°角,分力F 2的大小为30N 。
则 ( )(A )F 1的大小是唯一的 (B )F 2的力向是唯一的(C )F 2有两个可能的方向 (D )F 2可取任意方向6. (2012·海南物理)下列关于摩擦力的说法,正确的是A .作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B .作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C .作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D .作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速7.(2012·新课标理综)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。
设拖把头的质量为m ,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g ,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。
(1) 若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。
(2) 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。
已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。
求这一临界角的正切tan θ0。
≤λN 。
⑤ 这时①式仍满足,联立①⑤式得tan θ≤+NN mg λ。
考虑到N 远大于mg ,所以临界角的正切tan θ0=λ。
8.(19分)(2012·重庆理综)某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为S 。
比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v 0时,再以v 0做匀速直线运动跑至终点。
整个过程中球一直保持在球拍中心不动。
比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如题25图所示。
设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m ,重力加速度为g 。
(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k ;(2)求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v 变化的关系式;(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v 0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r 的下边沿掉落,求β应满足的条件。
8.【解析】:(1)在匀速运动阶段,有mgtan θ0=kv 0,解得:k=0mg v tan θ0。
(2)加速阶段,设球拍对球的支持力为N ’,有N ’sin θ-kv=ma ,N ’cos θ=mg联立解得:tan θ=a g +0v v tan θ0。
(3)以v 0做匀速直线运动时,设空气阻力与重力的合力为F ,有F=0cos mg θ。
解得sin β≤20022rv s g v a ⎛⎫- ⎪⎝⎭cos θ0。
二.2011年高考题精选1.(2011江苏物理)如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g ,若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为A .2sin mg α B . 2cos mg αC .12mg tanαD .12mg cotα 2(2011海南物理)如图,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l 。
一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。
在绳子距a 端2l 得c 点有一固定绳圈。
若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比12m m 为 A.5 B. 2 C.52 D.2 3.(2011广东理综卷第16题)如图5所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。
下列判断正确的是A. F 1 > F 2> F 3B. F 3 > F 1> F 2C. F 2> F 3 > F 1D. F 3> F 2 > F 1 4.(2011山东理综卷)如图所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁。
开始时a 、b 均静止。
弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F fa ≠0,b 所受摩擦力F fb =0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间 ( )A .F fa 大小不变 B. F fa 方向改变C . F fb 仍然为零 D, F fb 方向向右5(2011安徽理综卷)一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。
现对物块施加一个竖直向下的恒力F ,如图所示。
则物块A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大三.2010年高考题精选1(2010广东理综)图1为节日里悬挂灯笼的一种方式,A 、B 点等高,O 为结点,轻绳AO 、BO 长度相等,拉力分别为F A 、F B ,,灯笼受到的重力为G .下列表述正确的是A .F A 一定小于GB .F A 与F B 大小相等C .F A 与F B 是一对平衡力D .F A 与F B 大小之和等于G2.(2010安徽理综)L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连,如图2所示。
若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。
则木板P 的受力个数为A .3B .4C .5D .6【答案】C3.(2010新课标卷)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2.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 -+4(2010山东理综)如图2所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面,m 2在空中),力F 与水平方向成θ角,则m 1所受支持力N 和摩擦力f正图2图1 图 2图确的是A .N= m 1g+ m 2g- F sin θB .N= m 1g+ m 2g- F cos θC .f=F cos θD .f=F sin θ5.(2010江苏物理)如图4所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30︒角,则每根支架中承受的压力大小为(A )13mg (B )23mg (C )36mg (D )239mg 6(2010新课标卷)如图1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A .31-B .23-C .3122-D .1-32四.2009年高考题精选1、(2009天津理综卷)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F ,A 中F 垂直于斜面向上。