高考物理一轮复习 专题二 相互作用课件1.ppt

专题二相互作用 高考物理 课标 专用 考点一常见的三种力 力的合成与分解1 2013课标 15 6分 0 698 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 物块对斜面的正压力 五年高考 a组统一命题 课标卷题组 答案c物块对斜面的正压力fn mgcos 当物块所受外力f为最大值f1时 具有沿斜面向上的运动趋势由平衡条件可得 f1 mgsin fm 同理 当物块所受外力f为最小值f2时 具有沿斜面向下的运动趋势 即f2 fm mgsin 联立解得fm f1 f2 2mgsin 由于物块质量m和斜面的倾角 未知 故选项c正确 选项a b d错误 思路点拨 考查点重力在斜面上的分解 最大静摩擦力 共点力的平衡 解答提示重力在斜面上的分解属常用分解 垂直斜面分量为mgcos 沿斜面分量为mgsin 这个结论需要熟记 2 2013课标 21 6分 0 235 多选 2012年11月 歼15 舰载机在 辽宁号 航空母舰上着舰成功 图 a 为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图 飞机着舰并成功钩住阻拦索后 飞机的动力系统立即关闭 阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力 使飞机在甲板上短距离滑行后停止 某次降落 以飞机着舰为计时零点 飞机在t 0 4s时恰好钩住阻拦索中间位置 其着舰到停止的速度 时间图线如图 b 所示 假如无阻拦索 飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m 已知航母始终静止 重力加速度的大小为g 则 图 a 图 b a 从着舰到停止 飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1 10b 在0 4s 2 5s时间内 阻拦索的张力几乎不随时间变化c 在滑行过程中 飞行员所承受的加速度大小会超过2 5gd 在0 4s 2 5s时间内 阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 答案ac速度图线与时间轴所围面积表示物体的位移 估算图中面积约为110m 故a正确 由于速度图线的斜率表示物体的加速度 由图可知在0 4s 2 5s内飞机加速度大小几乎不变 约为27m s2 则飞机所受阻拦索的合力f不变 但飞机的速度在减小 两侧阻拦索间夹角 在减小 故由p fv知d错误 由f 2tcos知阻拦索的张力在减小 b错误 由上述知c正确 易错警示阻拦系统对飞机做功的功率等于两个拦阻索的张力功率的代数和 也等于阻拦索合力对飞机做功的功率 解题关键 1 估算v t图像中图线与时间轴所围面积 0 0 4s围成的图形视为矩形 0 4 3 0s围成的图形视为三角形 2 0 4 2 5s加速度不变 则合力不变 由力的合成可知拦阻索的张力改变 考查点力的合成与分解 运动图像问题 考点二受力分析 共点力的平衡3 2017课标 17 6分 一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上 弹性绳的原长也为80cm 将一钩码挂在弹性绳的中点 平衡时弹性绳的总长度为100cm 再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点 则弹性绳的总长度变为 弹性绳的伸长始终处于弹性限度内 a 86cmb 92cmc 98cmd 104cm 答案b设弹性绳劲度系数为k 绳总长l1 100cm时 绳上弹力大小f1 k l1 l0 绳中点处受力平衡 设绳与水平方向夹角为 则有2f1sin f g cos sin 绳两端缓慢移至同一点时 设绳长为l2 其弹力大小f2 k l2 l0 此时绳中点处受力平衡 有2f2 f g 综上所述有2k l1 l0 sin 2k l2 l0 解得l2 92cm 则选项b正确 解题关键关键词理解与情景构建弹性绳可按弹簧模型处理 始终处于弹性限度内说明劲度系数k不变 钩码挂在绳的中点 绳中点处受力平衡 两侧绳上弹力大小相等 等于弹性绳的弹力 4 2017课标 21 6分 多选 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 现将重物向右上方缓慢拉起 并保持夹角 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本题考查对共点力平衡问题的理解和推理能力 要求运用数学工具求解物理问题 设mn上的张力为t om上的张力为f 在缓慢拉起的过程中重物处于动态平衡状态 当om与竖直方向成任意 角时 由受力分析有fcos tcos mgfsin tsin 利用三角函数化简解得t mg f mg可知 在 由0增加至的过程中 mn上的张力t逐渐增大 选项a正确 b错误 由于om与mn之间的夹角 所以在 由0增加至的过程中 的值先由大于减小至后 进一步再减小 相应sin 的值先增大后减小 即om上的张力f先增大后减小 选项c错误 d正确 一题多解重物受到重力mg om绳的拉力fom mn绳的拉力fmn共三个力的作用 缓慢拉起过程中任一时刻可认为是平衡状态 三力的合力恒为0 如图所示 由三角形定则得一首尾相接的闭合三角形 由于 且不变 则三角形中fmn与fom的交点在一个优弧上移动 由图可以看出 在om被拉到水平的过程中 绳mn中拉力一直增大且恰好达到最大值 绳om中拉力先增大后减小 故a d正确 b c错误 5 2016课标 19 6分 多选 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 若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 则 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系统处于静止状态 连接a和b的绳的张力大小t1等于物块a的重力ga c项错误 以o 点为研究对象 受力分析如图甲所示 t1恒定 夹角 不变 由平衡条件知 绳oo 的张力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 则fn t1cos fsin gb 0f t1sin fcos 0fn f均随f的变化而变化 故b d项正确 思路分析以o 点为研究对象 由三力平衡分析绳oo 的张力变化情况 以物块b为研究对象 用正交分解法列方程分析物块b所受支持力及与桌面间摩擦力的变化情况 考查点共点力平衡 正交分解法 6 2016课标 17 6分 如图 两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上 一细线穿过两轻环 其两端各系一质量为m的小球 在a和b之间的细线上悬挂一小物块 平衡时 a b间的距离恰好等于圆弧的半径 不计所有摩擦 小物块的质量为 a b mc md 2m 答案c由于物块通过挂钩悬挂在线上 细线穿过圆环且所有摩擦都不计 可知线上各处张力都等于小球重力mg 如图所示 由对称性可知a b位于同一水平线上 物块处于圆心o点正上方 则 1 2 3 4 1 5 因圆弧对轻环的弹力沿圆弧半径方向 且轻环重力不计 由平衡条件知环两侧细线关于圆弧半径对称 即 5 6 由几何关系得 1 2 5 6 30 3 4 60 再由物块与挂钩的受力平衡有mgcos60 mgcos60 mg 故有m m c正确 审题技巧 1 给出a b间的距离恰好等于圆弧的半径 应该联想到a b o连线组成等边三角形 2 圆弧对轻环的弹力沿圆弧半径方向 解题关键利用几何关系推出各角的大小 考查点共点力平衡 7 2014课标 17 6分 0 207 如图 用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上 系统处于平衡状态 现使小车从静止开始向左加速 加速度从零开始逐渐增大到某一值 然后保持此值 小球稳定地偏离竖直方向某一角度 橡皮筋在弹性限度内 与稳定在竖直位置时相比 小球的高度 a 一定升高b 一定降低c 保持不变d 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 答案a设橡皮筋原长为l0加速前平衡时橡皮筋伸长了x0则有kx0 mg 当加速并稳定时设小球偏离竖直方向 角 橡皮筋伸长了x由小球在竖直方向受力平衡有kxcos mg联立得kxcos kx0 xcos x0此时小球距悬挂点的竖直高度h l0 x cos l0cos xcos l0cos x0 l0 x0故小球一定升高 选项a正确 解题关键以小球为研究对象 小球在竖直方向上受力始终平衡 即mg kx0 kxcos x0 xcos 而l0cos l0 导致l0cos x0 l0 x0 即小球升高 考查点弹力 平衡问题 易错警示解题时不能只注意到x0 xcos 而忽视l0cos l0 考点一常见的三种力 力的合成与分解 1 2018天津理综 7 6分 多选 明朝谢肇淛的 五杂组 中记载 明姑苏虎丘寺塔倾侧 议欲正之 非万缗不可 一游僧见之曰 无烦也 我能正之 游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去 经月余扶正了塔身 假设所用的木楔为等腰三角形 木楔的顶角为 现在木楔背上加一力f 方向如图所示 木楔两侧产生推力fn 则 a 若f一定 大时fn大b 若f一定 小时fn大c 若 一定 f大时fn大d 若 一定 f小时fn大 b组自主命题 省 区 市 卷题组 答案bc本题考查力的分解 如图所示 把力f分解在垂直于木楔两侧的方向上 根据力的作用效果可知 f1 f2 fn 由此式可见 b c项正确 a d项错 思路分析力的分解方法按照力的实际作用效果分解力 得出fn的函数式 结论便一目了然 2 2016江苏单科 1 3分 一轻质弹簧原长为8cm 在4n的拉力作用下伸长了2cm 弹簧未超出弹性限度 则该弹簧的劲度系数为 a 40m nb 40n mc 200m nd 200n m 答案d根据胡克定律有f kx 则k n m 200n m 故d正确 易错点拨f kx中的x为弹簧的形变量 而不是弹簧的总长度 本题中如果用弹簧总长度计算k值 则会错选b 3 2015山东理综 16 6分 如图 滑块a置于水平地面上 滑块b在一水平力作用下紧靠滑块a a b接触面竖直 此时a恰好不滑动 b刚好不下滑 已知a与b间的动摩擦因数为 1 a与地面间的动摩擦因数为 2 最大静摩擦力等于滑动摩擦力 a与b的质量之比为 a b c d 答案b设水平作用力大小为f 则对于b 1f mbg 对于整体 f 2 ma mb g 解得 4 2014广东理综 14 4分 如图所示 水平地面上堆放着原木 关于原木p在支撑点m n处受力的方向 下列说法正确的是 a m处受到的支持力竖直向上b n处受到的支持力竖直向上c m处受到的静摩擦力沿mn方向d n处受到的静摩擦力沿水平方向 答案a支持力的方向垂直于支持面 因此m处受到的支持力垂直于地面竖直向上 n处支持力过n垂直于切面斜向上 a项正确 b项错 静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反 因此m处的静摩擦力沿水平方向 n处的静摩擦力沿mn方向 c d项都错误 考点二受力分析 共点力的平衡5 2017天津理综 8 6分 多选 如图所示 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 下列说法正确的是 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 若换挂质量更大的衣服 则衣架悬挂点右移 答案 ab本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 由平衡条件有2fcos mg 则f 当b上移到b 时 d l不变 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 变大 cos 变小 则f变大 选项b正确 只改变m 其他条件不变 则sin 不变 不变 衣架悬挂点不变 选项d错误 6 2015浙江理综 20 6分 多选 如图所示 用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0 1kg的小球a悬挂到水平板的m n两点 a上带有q 3 0 10 6c的正电荷 两线夹角为120 两线上的拉力大小分别为f1和f2 a的正下方0 3m处放有一带等量异种电荷的小球b b与绝缘支架的总质量为0 2kg 重力加速度取g 10m s2 静电力常量k 9 0 109n m2 c2 a b球可视为点电荷 则 a 支架对地面的压力大小为2 0nb 两线上的拉力大小f1 f2 1 9nc 将b水平右移 使m a b在同一直线上 此时两线上的拉力大小f1 1 225n f2 1 0nd 将b移到无穷远处 两线上的拉力大小f1 f2 0 866n 答案bc小球b和支架组成的整体 在三个力作用下平衡 故有 fn fab mbg fab k 联立两式解得 fab 0 9n fn 1 1n 根据牛顿第三定律可判断出a错 小球a在四个力作用下平衡 如图 甲 所示 甲 由对称性可知f1 f2 在竖直方向上有 2f1cos60 2f2cos60 mag fba 解得f1 f2 1 9n 可见b正确 当b球与m a共线时 a球受力情况如图 乙 所示 乙 由几何关系可知rab 0 6m fba k 0 225n 将a球所受重力分解在ma和na的方向上 由 上述两个方向上分力的合力为零可得 f1 1 225n f2 1 0n 故c正确 b球移至无穷远处时 a b之间的库仑力忽略不计 对a球由三力平衡条件可求得f1 f2 mag 1 0n 故d错 7 2015广东理综 19 6分 多选 如图所示 三条绳子的一端都系在细直杆顶端 另一端都固定在水平地面上 将杆竖直紧压在地面上 若三条绳长度不同 下列说法正确的有 a 三条绳中的张力都相等b 杆对地面的压力大于自身重力c 绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零d 绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 答案bc由于三条绳长度不同 则三条绳与竖直杆间的夹角不相等 因竖直杆仅是压在地面上而没有固定 则三条绳对杆的拉力在水平方向的分力必平衡 但三个水平分力在水平面内的方向关系不确定 故不能确定三条绳中张力的大小关系 a错误 c正确 由于三条绳对杆的拉力在竖直方向的分力都向下 故b正确 绳子拉力的合力竖直向下 杆的重力也竖直向下 它们不是一对平衡力 故d错误 考点一常见的三种力 力的合成与分解 1 2013上海单科 8 2分 如图 质量ma mb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 c组教师专用题组 答案aa b在竖直下落过程中与墙面没有弹力 所以也没有摩擦力 a b均做自由落体运动 处于完全失重状态 均只受重力 故a正确 2 2013广东理综 20 4分 多选 如图 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 答案bdp静止在斜面上时沿斜面方向有 mgsin f mg cos 即sin cos 当把物体q放在p上时 均不变 故p仍将保持静止 且合外力为零 则a c均错 b项正确 由f mgsin 知 当m变大时f将随之变大 d项正确 3 2013上海单科 18 4分 多选 两个共点力f1 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10nc 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根据求合力的公式f 为f1 f2的夹角 若f1 f2都变为原来的2倍 合力也一定变为原来的2倍 a正确 对于b c两种情况 力的变化不是按比例增加或减少的 不能判断合力的变化情况 b c错误 若f1与f2共线反向 f1 f2 则f f1 f2 f1增大时 f增大 f2增大且小于f1时 f减小 所以d正确 4 2013海南单科 2 3分 一质点受多个力的作用 处于静止状态 现使其中一个力的大小逐渐减小到零 再沿原方向逐渐恢复到原来的大小 在此过程中 其他力保持不变 则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是 a a和v都始终增大b a和v都先增大后减小c a先增大后减小 v始终增大d a和v都先减小后增大 答案c质点在多个力作用下处于静止状态时 其中一个力必与其余各力的合力等值反向 当该力大小逐渐减小到零的过程中 质点所受合力从零开始逐渐增大 做加速度逐渐增大的加速运动 当该力再沿原方向逐渐恢复到原来大小的过程中 质点所受合力方向仍不变 大小逐渐减小到零 质点沿原方向做加速度逐渐减小的加速运动 故c正确 5 2012上海单科 6 2分 已知两个共点力的合力为50n 分力f1的方向与合力f的方向成30 角 分力f2的大小为30n 则 a f1的大小是唯一的b f2的方向是唯一的c f2有两个可能的方向d f2可取任意方向 答案c由f1 f2和f的矢量三角形图可以看出 因f2 30n f20 25n且f2 f 所以f1的大小有两个 即f1 和f1 f2的方向有两个 即f2 的方向和f2 的方向 故选项a b d错误 选项c正确 6 2013江苏单科 14 16分 如图所示 将小砝码置于桌面上的薄纸板上 用水平向右的拉力将纸板迅速抽出 砝码的移动很小 几乎观察不到 这就是大家熟悉的惯性演示实验 若砝码和纸板的质量分别为m1和m2 各接触面间的动摩擦因数均为 重力加速度为g 1 当纸板相对砝码运动时 求纸板所受摩擦力的大小 2 要使纸板相对砝码运动 求所需拉力的大小 3 本实验中 m1 0 5kg m2 0 1kg 0 2 砝码与纸板左端的距离d 0 1m 取g 10m s2 若砝码移动的距离超过l 0 002m 人眼就能感知 为确保实验成功 纸板所需的拉力至少多大 答案 1 2m1 m2 g 2 大于2 m1 m2 g 3 22 4n 解析 1 砝码对纸板的摩擦力f1 m1g桌面对纸板的摩擦力f2 m1 m2 gf f1 f2解得f 2m1 m2 g 2 设砝码的加速度为a1 纸板的加速度为a2 则f1 m1a1f f1 f2 m2a2发生相对运动a2 a1解得f 2 m1 m2 g 3 纸板抽出前 砝码运动的距离x1 a1纸板运动的距离 d x1 a2纸板抽出后 砝码在桌面上运动的距离x2 a3l x1 x2 由题意知a1 a3 a1t1 a3t2解得f 2 m1 1 m2 g代入数据得f 22 4n 考点二受力分析 共点力的平衡7 2014上海单科 9 3分 如图 光滑的四分之一圆弧轨道ab固定在竖直平面内 a端与水平面相切 穿在轨道上的小球在拉力f作用下 缓慢地由a向b运动 f始终沿轨道的切线方向 轨道对球的弹力为n 在运动过程中 a f增大 n减小b f减小 n减小c f增大 n增大d f减小 n增大 答案a由题意知 小球在由a运动到b过程中始终处于平衡状态 设某一时刻小球运动至如图所示位置 则对球由平衡条件得 f mgsin n mgcos 在运动过程中 增大 故f增大 n减小 a正确 8 2014山东理综 14 6分 如图 用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点 制成一简易秋千 某次维修时将两轻绳各剪去一小段 但仍保持等长且悬挂点不变 木板静止时 f1表示木板所受合力的大小 f2表示单根轻绳对木板拉力的大小 则维修后 a f1不变 f2变大b f1不变 f2变小c f1变大 f2变大d f1变小 f2变小 答案a木板静止时受力情况如图所示 设轻绳与竖直木桩的夹角为 由平衡条件知 合力f1 0 故f1不变 f2 剪短轻绳后 增大 cos 减小 f2增大 故a正确 9 2013重庆理综 1 6分 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 若此人所受重力为g 则椅子各部分对他的作用力的合力大小为 a gb gsin c gcos d gtan 答案a因人静躺在椅子上 由二力平衡可知椅子各部分对人的作用力的合力大小为g 方向竖直向上 答案为a 10 2012课标 16 6分 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n1 球对木板的压力大小为n2 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 n1始终减小 n2始终增大b n1始终减小 n2始终减小c n1先增大后减小 n2始终减小d n1先增大后减小 n2先减小后增大 答案b对小球进行受力分析 如图所示 设板与墙夹角为 转到水平位置过程中 逐渐增大 n1 gcot n2 n2 n2 而在第一象限内sin 为增函数 cot 为减函数 可知随着 增大n1和n2都减小 则只有b正确 评析本题考查共点力的动态平衡 由于小球缓慢运动 故对应的每一时刻都可按平衡处理 处理动态平衡方法较多 本题除应用函数法外 还可应用画三角形 正弦定理 拉密定理等方法解题 是较常见的题型 为中等难度试题 考点一常见的三种力 力的合成与分解1 2018甘肃兰州一诊 17 一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的o点 现用光滑的金属钩子钩住细绳 水平向右缓慢拉动绳子 钩子与接触点a始终在一条水平线上 下列说法正确的是 a 钩子对细绳的作用力始终水平向右b oa段绳子的张力逐渐增大c 钩子对细绳的作用力先减小后增大d 钩子对细绳的作用力不可能等于mg 三年模拟 a组2016 2018年高考模拟 基础题组 答案doa段绳子的张力始终等于物体的重力 大小不变 故b错误 绳子对钩子的作用力等于两段绳子拉力的合力 因为两段绳子之间的夹角逐渐减小 绳子对钩子的作用力逐渐增大 方向逐渐改变 由牛顿第三定律知钩子对细绳的作用力大小逐渐增大 方向逐渐改变 故a c错误 因为钩子与接触点a始终在一条水平线上 两段绳子之间的夹角不可能达到90 细绳对钩子的作用力不可能等于mg 由牛顿第三定律知钩子对细绳的作用力也不可能等于mg 故d正确 考查点力的合成 共点力平衡 温馨提示钩子与接触点a始终在一条水平线上 说明两段绳子之间的夹角不可能达到90 2 2018重庆綦江东溪中学一模 5 多选 下列说法中正确的是 a 物体的重心不一定在物体上b 产生的弹力越大 弹簧的劲度系数越大c 摩擦力可能是动力 也可能是阻力d 动摩擦因数与物体之间的压力成反比 与滑动摩擦力成正比 答案ac物体的重心不一定在物体上 如圆环的重心就不在环上 a正确 劲度系数由弹簧本身决定 与产生的弹力大小无关 故b错误 摩擦力可能是动力 也可能是阻力 c正确 动摩擦因数是由接触面的材料 粗糙程度等因素决定的 与压力和滑动摩擦力的大小无关 d错误 3 2017重庆高三一诊 17 如图所示 有8个完全相同的长方体木板叠放在一起 每个木板的质量为100g 某人用手在这叠木板的两侧各加一大小为f的水平压力 使木板水平静止 若手与木板之间的动摩擦因数为 1 0 5 木板与木板之间的动摩擦因数为 2 0 2 最大静摩擦力等于滑动摩擦力 g取10m s2 则水平压力f至少为 a 8nb 15nc 16nd 30n 答案b把8个木板看成整体 在竖直方向上受重力 静摩擦力 二力平衡 有2 1f 8mg 对中间6个木板进行分析 在竖直方向上受重力 静摩擦力 二力平衡 可得2 2f 6mg 由 可得f 8n 由 可得f 15n 故b正确 方法指导先对8个木板整体分析 再对中间6个木板隔离分析 4 2016吉林长春质量监测 二 15 如图所示 物体受到沿斜面向下的拉力f作用静止在粗糙斜面上 斜面静止在水平地面上 则下列说法正确的是 a 斜面对物体的作用力的方向竖直向上b 斜面对物体可能没有摩擦力c 撤去拉力f后物体仍能静止d 水平地面对斜面没有摩擦力 答案c斜面对物体的作用力与重力和拉力的合力等大反向 选项a错误 物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力作用 选项b错误 撤去拉力f后 物体与斜面间的最大静摩擦力不变 所需要的静摩擦力变小 故仍能静止 选项c正确 以物体和斜面组成的整体为研究对象 可知地面对斜面有水平向左的静摩擦力 才能与f水平向右的分力平衡 选项d错误 方法指导在判定地面对斜面有无摩擦力时 应选物体与斜面整体为研究对象 5 2018重庆八中月考 24 如图所示 一本大字典置于桌面上 一张a4纸 质量与厚度均可忽略不计 夹在字典最深处 假设字典的质量分布均匀 同一页纸上的压力分布也均匀 字典总质量m 1 5kg 宽l 16cm 高h 6cm a4纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为 1 0 3 字典与桌面之间的动摩擦因数为 2 各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力 水平向右拉动a4纸 当a4纸夹在字典中离桌面的高度h为2cm 字典恰好能被拖动 重力加速度g取10m s2 求 1 字典与桌面之间的动摩擦因数 2 2 若将a4纸夹在字典最深处 且离桌面高度为3cm 用水平向右的拉力f将a4纸从字典中匀速抽出 写出拉力f与a4纸位移x之间关系的函数表达式 在抽出a4纸的过程中 只有与a4纸上方重叠部分的字典才对a4纸有压力 答案 1 0 4 2 见解析 解析 1 字典刚好被拖动 a4纸对字典的摩擦力f f桌 而f桌 2mg f 2 1mg m m 代入数据得 2 0 4 2 a4纸夹在字典最深处 且离桌面的高度为3cm 高于2cm 所以拖不动字典 当a4纸被抽出至位移为x时 纸上压力fn 此时a4纸受到的拉力大小f f 2 1fn 即f 1mg 代入数据得f 4 5 28 125x n 解题关键纸上压力的计算是该题解答的难点与关键 考查点摩擦力 考点二受力分析 共点力的平衡6 2018陕西西安长安二模 11 如图甲所示 质量为m的直角劈b放在水平地面上 在劈的斜面上放一个质量为m的物体a 用一个竖直向下的力f作用于a上 物体a刚好沿斜面匀速下滑 若改用一个斜向下的力f 作用在a上 物体a加速下滑 如图乙所示 则关于图乙中地面对劈的摩擦力f及支持力n的说法正确的是 a f 0 n mgb f 0 nmg 答案a设斜面的倾角为 对于图甲 以a为研究对象 分析其受力如图1 根据平衡条件得 mg f sin mg f cos 得到 tan 对于乙图 以b为研究对象 设地面对b的摩擦力方向水平向右 分析其受力如图2 根据平衡条件得水平方向 f f1cos n1sin 又f1 n1 得到f n1cos n1sin tan n1cos n1sin 0 竖直方向 n mg 综上 本题选a 图1图2 解题关键理解n1与f1的合力方向竖直向下 考查点受力分析 7 2018吉林普通中学二调 2 如图所示 半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上 光滑的小球p在水平外力的作用下处于静止状态 p与圆心o的连线与水平面的夹角为 将力f在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90 框架与小球始终保持静止状态 在此过程中下列说法正确的是 a 框架对小球的支持力先减小后增大b 力f的最小值为mgcos c 地面对框架的摩擦力先减小后增大d 框架对地面的压力先增大后减小 答案b以小球为研究对象 分析受力情况 作出受力示意图 如图所示 根据几何关系可知 将f沿顺时针方向缓慢转动至竖直向上之前 支持力n逐渐减小 f先减小后增大 当f的方向沿圆的切线方向向上时 f最小 此时f mgcos 故a错误 b正确 以框架与小球组成的整体为研究对象 整体受到重力 地面的支持力 地面的摩擦力以及力f的作用 在f沿顺时针方向缓慢转动的过程中 沿水平方向的分力逐渐减小 所以地面对框架的摩擦力始终在减小 f沿竖直方向的分力逐渐增大 所以地面对框架的支持力始终在减小 故c d错误 8 2018甘肃嘉峪关第一次联考 4 如图所示 一光滑半圆形碗固定在水平面上 质量为m1的小球用轻绳跨过碗口并连接质量分别为m2和m3的物体 平衡时碗内小球恰好与碗之间没有弹力 两绳与水平方向夹角分别为53 37 则m1 m2 m3之比为 已知cos37 0 8 sin37 0 6 a 5 4 3b 4 3 5c 3 4 5d 5 3 4 答案a对碗内的小球进行受力分析 受重力 两绳的拉力 由于碗边缘光滑 故绳对小球的拉力大小分别为m2g和m3g 根据共点力平衡条件 两个拉力的合力与重力等值 反向 共线 有m2g m1gcos37 m3g m1gsin37 故m1 m2 m3 5 4 3 选项a正确 9 2017重庆巴蜀中学一模 15 质量均为1kg的木块m和n叠放在水平地面上 用一根细绳分别拴接在m和n右侧 在绳中点用水平向右的力f 5n拉动m和n一起沿水平面匀速滑动 细绳与竖直方向间夹角 60 g 10m s2 则下列说法正确的是 a 木块n和地面之间的动摩擦因数 0 35b 木块m和n之间的摩擦力f 2 5nc 木块m对木块n的压力大小为10nd 若 变小 拉动m n一起匀速运动所需拉力应大于5n 答案b由平衡条件知绳子对m的拉力为f 把m n看成一个整体 则f f总 fn m m g 解得 0 25 故a错 对m 由于匀速滑动 则水平方向有f f sin60 2 5n 故b对 对m 竖直方向有f支 0 可知f支 10n 由牛顿第三定律可知m对n的压力也大于10n 故c错 把m n看成整体并进行受力分析可知 无论 变小还是变大 拉动m n一起匀速运动所需拉力均等于5n d错误 解题关键在分析木块n与地面之间的摩擦力时应将m n看成一个整体分析 考查点受力分析 共点力的平衡 10 2016辽宁沈阳二中一模 15 如图所示 一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起 保持平衡 下列说法正确的是 a 石块b对a的支持力与a受到的重力是一对相互作用力b 石块b对a的支持力一定等于a受到的重力c 石块c受到水平桌面向左的摩擦力d 石块c对b的作用力一定竖直向上 答案db对a的支持力和a受到的重力作用在一个物体上 不是一对相互作用力 选项a错误 a可能受到重力 支持力和摩擦力作用 所以支持力不一定等于重力 选项b错误 对整体受力分析 整体只受到重力和支持力作用 不受桌面的摩擦力 选项c错误 石块b和a整体一定受到重力和支持力 可能还受到摩擦力 但是支持力和摩擦力都是石块c施加的 所以石块c对石块b的作用力一定与a b的总重力等大反向 选项d正确 考查点受力分析 共点力的平衡 解题关键 接触面不一定是水平的 c对b的作用力既包括支持力又包括摩擦力 1 2018陕西咸阳一模 2 如图 有一个半径为r的圆球体 用长为r 固定点到球表面的长度 的细绳拴在倾角为30 的光滑斜面上而静止 若球体重为g 则细绳承受的拉力为 a gb c d b组2016 2018年高考模拟 综合题组时间 30分钟分值 42分选择题 每题6分 共42分 答案b由题可得细绳承受的拉力为水平方向 以小球为研究对象 分析受力如图 根据平衡条件可得tan30 解得t g 故b正确 温馨提示由如图几何关系可知绳子是水平的 考查点受力分析 2 2018甘肃河西五市一模 4 如图所示 质量为m的物体静止放在半径为r的半球体上 物体与半球体间的动摩擦因数为 物体与球心的连线与水平地面的夹角为 则下列说法正确的是 a 地面对半球体的摩擦力方向水平向左b 物体对半球体的压力大小为mgcos c 物体所受摩擦力大小为mgsin d 物体所受摩擦力大小为mgcos 答案d以整体为研究对象 整体处于静止状态 而水平方向不受外力 故半球体不受地面的摩擦力 a错误 对物体受力分析 其受重力 支持力及摩擦力 三力作用下物体处于平衡状态 则合力为零 物体对半球体的压力大小为mgsin 故b错误 摩擦力沿切线方向 在切线方向重力的分力与摩擦力相等 即f mgcos 故c错误 d正确 考查点受力分析 共点力平衡 温馨提示准确确定受力分析中的角度是该题的重点 3 2018吉林实验中学四模 2 如图所示 一件重量为g的衣服悬挂在等腰衣架上 已知衣架顶角 106 底边水平 不计摩擦 则衣架一侧对衣服的作用力大小为 a gb gc d g 答案b分析衣服的受力情况 受重力 衣架两侧的支持力 根据对称性知衣架两侧对衣服的支持力大小相等 设为f 根据几何关系得f与竖直方向的夹角为37 由平衡条件得 2fcos37 g 得 f g 故选b 考查点受力分析 温馨提示衣架对衣服的支持力方向与衣架垂直 4 2017陕西西安高新一中一模 2 如图所示 放在水平桌面上的木块a处于静止状态 所挂的托盘和砝码总重为6n 弹簧测力计读数为2n 滑轮与绳间摩擦不计 若轻轻取走部分砝码 使总重减小为4n 将会出现的情况是 a a对桌面的摩擦力不变b a所受合力增大c a仍静止不动d 弹簧测力计的读数减小 答案c当砝码与托盘总重为6n时 绳对a的拉力大小为6n 方向水平向右 弹簧测力计对a的拉力为2n 方向水平向左 根据a受力平衡可知a受桌面摩擦力的大小为4n 方向水平向左 同时得到桌面对a的最大静摩擦力大于或等于4n 当托盘与砝码的总重为4n时 绳对a的拉力为4n 方向水平向右 此时绳拉力与弹簧测力计对a的拉力合力为2n 4n 故不能拉动a 所以弹簧测力计读数为2n保持不变 根据平衡知识知 此时a受摩擦力大小为2n 方向水平向左 故a仍静止不动 c正确 考查点受力分析 摩擦力 解题关键 判定木块与桌面间的最大静摩擦力 明白木块静止不动则所受合力为零 弹簧测力计读数不变 延伸拓展随着托盘中砝码逐渐取完 木块a所受的摩擦力向左且逐渐减小 减小为零以后变为向右且逐渐增大 最后向右为2n 此过程中木块始终保持静止 5 2017重庆高三第一次调研 15 重庆一些地区有挂灯笼的习俗 如图 质量为m的灯笼用两根长度一定的轻绳oa ob悬挂在水平天花板上 o为结点 oa ob aob 90 设oa ob对o点拉力大小分别为fa fb 轻绳能够承受足够大的拉力 则 a fa大于fbb 若左右调节a点位置 可使fa等于fbc 若左右调节a点位置 可使fa fb均大于mgd 若改挂质量为2m的灯笼 可使fa fb均增大mg 答案c对结点o受力分析 如图所示 由平衡条件 并结合正弦定理 有 由于 因此 1 故a错 根据平衡条件 fa