高考物理一轮复习 第二章 相互作用章末归纳提升(1).doc

2015届高考物理一轮复习 第二章 相互作用章末归纳提升12假设法在力的判断中的应用假设法是先假定某些条件，再进行推理，若结果与题设现象一致，则假设成立，反之，则假设不成立求解物理试题常用的假设有假设物理情景、假设物理过程、假设物理量等，利用假设法处理某些物理问题，往往能突破思维障碍，找出新的解题途径在分析弹力或摩擦力的有无及方向时，常利用该法判断图21图形中静止小球与接触斜面间是否存在弹力，a中的细线竖直，b中的细线倾斜图21【解析】在题图a中，假设小球与斜面间有弹力，则弹力与斜面垂直，受力分析如图甲a中所示，则小球受的合外力不为0，这与题中小球静止(即合外力为0)相矛盾，所以此处不存在弹力，正确的受力如图乙a所示甲乙在题图b中，假设小球与斜面无弹力，受力分析则如图甲b，显然小球不能静止，因此此时有弹力，正确的受力分析如图乙b所示【答案】见解析【即学即用】如图22所示，物体a、b在力f作用下一起以相同速度沿f方向匀速运动，关于物体a所受的摩擦力，下列说法正确的是()图22a甲、乙两图中物体a均受摩擦力，且方向均与f相同b甲、乙两图中物体a均受摩擦力，且方向均与f相反c甲、乙两图中物体a均不受摩擦力d甲图中物体a不受摩擦力，乙图中物体a受摩擦力，方向和f相同【解析】用假设法分析：甲图中，假设a受摩擦力，与做匀速运动的a在水平方向合力为零不符，所以a不受摩擦力；乙图中，假设a不受摩擦力，a将相对b沿斜面向下运动，从而a受沿f方向的摩擦力正确选项是d.【答案】d求解多物体平衡的常用方法1.整体、隔离法当系统有两个物体时，选取研究对象一般先整体考虑，若不能解答问题时，再隔离考虑整体法能减少和避开非待求量，简化解题过程整体法和隔离法是相辅相成的如图23所示，质量为m的直角三棱柱a放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，a和b都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少图23【解析】选取a和b整体为研究对象，它受到重力(mm)g、地面支持力fn、墙壁的弹力f和地面的摩擦力ff的作用(如图甲所示)而处于平衡状态根据平衡条件有：fn(mm)g，fff甲乙再以b为研究对象，它受到重力mg、三棱柱对它的支持力fnb、墙壁对它的弹力f的作用(如图乙所示)而处于平衡状态，根据平衡条件有：fnbcos mg，fnbsin f；解得fmgtan ，所以fffmgtan .【答案】见解析2极限法极限法是指在求解某些问题时，通过恰当地选取某个物理量将其推向极端(极大、极小)，从而使各种可能情况暴露出来，便于解答如图24所示，用光滑的粗铁丝做成一个直角三角形，bc边水平，ac边竖直，abc，ab及ac边上分别套有细线系着的铜环p、q，当它们静止时，细线跟ab边的夹角()abcd图24【解析】三角形支架光滑，所以不计摩擦要求的范围，说明p、q静止时有不同的位置，求出的两个极值即得的范围p、q在支架上保持静止时分别受到三个力的作用：重力、弹力、拉力当铜环p的质量趋于零时，p只受到弹力和绳子的拉力作用，受力图如图甲所示要使p达到平衡，则有90.同理，当铜环q的质量趋于零时，q受二力作用，如图乙所示要使q达到平衡，则.以上讨论的是两种极限情况，所以p、q处于静止状态时，细线跟ab边的夹角的范围是t2bt1t2ct1t2d不能确定图26【技法攻略】对球b进行受力分析发现：b球受重力g、弹力f和绳的张力t的作用，物体在此三力的作用下处于平衡状态将三力平移，可构成如图所示的矢量三角形gft.显然，它与题图中的三角形abo相似，于是对应边成比例由比例式可得t与弹簧的劲度系数无关，故t1与t2的关系是t1t2.【答案】b如图27所示，在轻质细线的下端悬挂一个质量为m的物体，若用一个大小为f，方向不确定的力来拉物体，使细线偏离竖直方向的夹角最大，则拉力f的方向如何？图27【技法攻略】因f的大小不变，方向不确定，故f在以小球的球心为圆心，以f的大小为半径的圆上，但不论f的方向如何，f与绳上的拉力ft以及小球的重力mg构成一个首尾相接的闭合三角形由图可以看出，当绳上的拉力ft与圆相切时，夹角最大，即：拉力f的方向和细线的方向垂直时，夹角最大【答案】见技法攻略1.(2014天津一中检测)如图1所示，放在水平桌面上的木块a处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6 kg，弹簧测力计读数为2 n，滑轮摩擦不计若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到0.3 kg时，将会出现的情况是(g10 m/s2)()图1a弹簧测力计的读数将变小ba仍静止不动ca对桌面的摩擦力不变da所受的合力将要变大【解析】当砝码和托盘的总质量为m10.6 kg时，fffm1g6 n，ff4 n，可知a与桌面的最大静摩擦力至少为4 n；当砝码和托盘的总质量为m20.3 kg时，假设a仍不动，有f不变，fffm2g，ff1 n4 n，故假设成立，a仍静止不动，a所受的合力仍为零，a对桌面的摩擦力减为1 n，弹簧测力计的示数不变，故只有b正确【答案】b2(2013苏州中学模拟)三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 n/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接，如图2所示，其中a放在光滑水平桌面上开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()图2a4 cmb6 cm c8 cmd10 cm【解析】开始时q弹簧处于压缩状态，由胡克定律知，压缩了2 cm.c木块刚好离开水平地面时，轻弹簧q中拉力为10 n，由胡克定律，轻弹簧q伸长2 cm；轻弹簧p中拉力为20 n，由胡克定律，轻弹簧p伸长4 cm.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是2 cm2 cm4 cm8 cm，选项c正确【答案】c3.如图3所示，重50 n的物体a放在倾角为37的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm，劲度系数为800 n/m的弹簧，其一端固定在斜面顶端，另一端连接物体a后，弹簧长度为14 cm，现用一测力计沿斜面向下拉物体，若物体与斜面间的最大静摩擦力为20 n，当弹簧的长度仍为14 cm时，测力计的读数不可能为()a10 nb20 n c40 nd0 n图3【解析】a在斜面上处于静止状态时合外力为零，a在斜面上受五个力的作用，分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、拉力f，当摩擦力的方向沿斜面向上时，fmgsin 37ffmk(ll0)，f22 n，当摩擦力沿斜面向下时，f最小值为零，即拉力的取值范围为0f22 n，故选c.【答案】c4.(2014北大附中模拟)超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图4所示假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30，小张的质量为m，小张与扶梯间的动摩擦因数为，小车与扶梯间的摩擦忽略不计则()图4a小张对扶梯的压力大小为mgcos 30，方向垂直于斜面向下b小张对扶梯的摩擦力大小为(mm)gsin 30，方向沿斜面向下c扶梯对小张的摩擦力大小为(mm)gcos 30，方向沿斜面向上d小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等，这是因为人和车均处于平衡状态【解析】对购物车进行受力分析，购物车受到人的推力fmgtan 30，对人进行受力分析，人受到的摩擦力ffmgsin 30fcos 30(mm)gsin 30，沿斜面向上，人受到的弹力fnmgcos 30fsin 30mgcos 30mgsin 30 tan 30，a、c错，b对；小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，d错【答案】b5.(多选)如图5所示，两段等长细线l1和l2串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于o点现施加水平向右的力f缓慢拉动a，l1对a球的拉力大小为f1，l2对b球的拉力大小为f2，在缓慢拉动的过程中，f1和f2的变化情况是()af1变大bf1变小cf2不变df2变大图5【解析】由于是缓慢拉动，故两球和细线均处于动态平衡状态将两球连同之间的细线看成一个整体，对整体受力分析，可知f1由2mg变为，故f1变大，a对对b球分析可知f2的大小始终等于b球的重力，f2不变，c对【答案】ac6(多选)如图6所示，物块a、b、c叠放在一起，重均为100 n，小球p重20 n，作用在物块b上的水平力为10 n，整个系统处于静止状态，以下说法正确的是()aa和b之间的摩擦力是10 nbb和c之间的摩擦力是10 ncc和桌面间的摩擦力是10 ndc对桌面的摩擦力方向向左图6【解析】对绳子的连接点受力分析，受到三根绳子的三个拉力，根据平衡条件，有水平方向：t2cos 45t1，竖直方向：t2sin 45mg，解得t1mg20 n，即拉c物块的绳上的拉力为20 n对物体a受力分析，受重力和支持力，假如受水平方向的摩擦力，则不能保持平衡，故物体a与物体b间的摩擦力为0；对物体a和物体b整体研究，受重力、支持力、向左的拉力f和向右的静摩擦力fbc，根据平衡条件得：fbcf10 n；对物体a、b、c整体受力分析，受重力、支持力、向左的拉力为10 n、绳子的拉力为20 n，故地面对其的静摩擦力为10 n，方向向左；由作用力与反作用力的关系知c对桌面的摩擦力方向向右，本题选b、c.【答案】bc7.如图7所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆oa、ob搁在滑块上，且可绕铰链o自由转动，两杆长度相等，夹角为，当竖直向下的力f作用在铰链上时，滑块间细线的张力为多大？图7【解析】把竖直向下的力f沿两杆oa、ob方向分解，如图甲所示，可求出作用于滑块上斜向下的力为：f1f2甲乙斜向下的压力f1将产生两个效果：竖直向下压滑块的力f1和沿水平方向推滑块的力f1，因此，将f1沿竖直方向和水平方向分解，如图乙所示，考虑到滑块未受摩擦力，细线上的张力等于f1的水平方向上的分力f1，即：f1f1cos f1 sin 解得：f1tan 【答案】tan 8.如图8所示，ac和bc两轻绳共同悬挂一质量为m的物体，若保持ac绳的方向不变，ac与竖直方向的夹角为60，改变bc绳的方向，试求：(1)物体能达到平衡时，角的取值范围；(2)在090的范围内，求b