十年高考试题分类解析-物理 相互作用.pdf

1 一 2012 年年高考题精选 1 2012 山东理综 如图所示 两相同轻质硬杆 OO1 OO2可绕其两端垂直纸面的水平 轴 O O1 O2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 Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小 FN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 O1 O2始终等高 则 A Ff变小 B Ff不变 C FN变小 D FN变大 1 答案 BD 解析 若挡板间的距离稍许增大后 木块与挡板间摩擦力的大小仍等于重物重力的 1 2 Ff不变 选项 A 错误 D 正确 挡板间的距离稍许增大后 木块与挡板间正压力 FN变大 选项 D 正确 C 错误 考点定位 此题考查力的分解和物体平衡及其相关知识 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 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 2 答案 B 解析 画出小球受力图 墙面对球的压力大小为N1 mgcot 木板对球的支持力N2 mg sin 将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置 逐渐增大 N1始终减小 N2始终减小 选项 B 正确 考点定位 此题物体动态平衡 受力分析等 2 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 9N 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 G B 2 2 G和 2 2 G C 1 2 G和 3 2 G D 1 2 G和 1 2 G 4 答案 B 解析 左右两绳的拉力合力等于 G 由 2Fcos45 G 解得 2 2 G 选项 B 正确 考点定位 此题考查力的合成与平衡条件 5 2012 上海物理 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的力向是唯一的 C F2有两个可能的方向 D F2可取任意方向 答案 C 解析 画出力的矢量图 可以看出 F2有两个可能的方向 选项 C 正确 考点定位 此题考查力的合成和分解 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 3 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 答案 CD 解析 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 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 选项 CD 正确 AB 错误 考点定位 此题考查摩擦力的相关知识 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 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 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 已知存在一临界角 0 若 0 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 0 4 N 这时 式仍满足 联立 式得 tan N N mg 考虑到 N 远大于 mg 所以临界角的正切 tan 0 考点定位 此题考查物体平衡及其相关知识 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 v0时 再以 v0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 0 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 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 v0 而球拍的倾角比 0大了 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 应满足的条件 8 解析 1 在匀速运动阶段 有 mgtan 0 kv0 解得 k 0 mg v tan 0 2 加速阶段 设球拍对球的支持力为 N 有 N sin kv ma N cos mg 5 联立解得 tan a g 0 v v tan 0 3 以 v0做匀速直线运动时 设空气阻力与重力的合力为 F 有 F 0 cos mg 解得 sin 2 0 0 2 2 r vs g va cos 0 考点定位 此题考查平衡条件牛顿运动定律及其相关知识 二 2011 年年高考题精选 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 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 B 2cos mg C 1 2 mgtan D 1 2 mgcot 项 A 正确 答案 A 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 2 l 得 c 点有一固定绳圈 若绳圈上悬挂质量为 m2 的钩 6 1 2 m m 为 码 平衡后绳的 ac 段正好水平 则重物和钩码的质量比 A 5 B 2 C 5 2 D 2 解析 根据题述画出平衡后绳的 ac 段正好水平的示意图 对绳圈 c 分析受力 画出受力图 由平行四边形定则和图中几何关系可得 1 2 m m 2 2 2 l l l 5 2 选项 C 正确 答案 C 点评 此题考查受力方向 物体平衡等相关知识点 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 F1 F2和 F3三力作用下保持静止 下列判断正确的是 A F1 F2 F3 B F3 F1 F2 C F2 F3 F1 D F3 F2 F1 3 答案 B 解析 作出三力示意图 由力合成的平行四边形定则可知 F1 F2的合力大小等于 F3 显然 F3 F1 F2 选项 B 正确 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 Ffa 0 b 所受摩擦力 Ffb 0 现将右侧细绳剪断 则剪断瞬间 A Ffa大小不变 B Ffa方向改变 C Ffb仍然为零 D Ffb方向向右 4 答案 AD 解析 现将右侧细绳剪断 则剪断瞬间 弹簧对木块 b 作用力方向向左 b 所受摩擦力 Ffb 方向向右 由于弹簧弹力不能发生突变 剪断瞬间 弹簧弹力不变 a 所受摩擦力 Ffa 0 不变 选项 AD 正确 5 2011安徽理综卷 一质量为m的物块恰好静止在倾角为 的斜面上 现对物块施加一 图 5 7 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 答案 A 点评 此题考查受力方向 物体平衡条件 力的分解等知识点 三 2010 年年高考题精选 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 FA FB 灯笼受到的重力为G 下列表述正确的是 A FA一定小于G B FA与FB大小相等 C FA与FB是一对平衡力 D FA与FB大小之和等于G 点评 由 于力是矢量 力的合成与分解需按照平行四边形定则 2 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 图 2 图 1 8 匀速下滑 不计空气阻力 则木板 P 的受力个数为 A 3 B 4 C 5 D 6 答案 C 3 2010 新课标卷 一根轻质弹簧一端固定 用大小为 F1的力压弹簧的另一端 平衡时长度为 l1 改用大小为 F2的力拉弹簧 平衡时长度为 l2 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 21 21 FF ll B 21 21 FF ll C 21 21 FF ll D 21 21 FF ll 答案 C 解析 用大小为 F1的力压弹簧的另一端时 弹簧形变量 x1 l0 l1 根据胡克定律有 F1 k l0 l1 用大小为 F2的力拉弹簧时 弹簧形变量 x2 l2 l0 根据胡克定律有 F2 k l2 l0 联立解得 k 21 21 FF ll 选项 C 正确 点评 在应用胡克定律时要注意公式中 x 为弹簧的形变量 4 2010山东理综 如图2所示 质量分别为m1 m2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 m1在地面 m2在空中 力F与水平方向成 角 则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是 A N m1g m2g Fsin B N m1g m2g Fcos C f Fcos D f Fsin 图 2 9 解析 把两个物体看作一个整体 由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平 方向意在 考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力 5 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 1 3 mg B 2 3 mg C 3 6 mg D 2 3 9 mg 答案 D 点评 本题考查力的合成与分解 平衡条件等知识点 意在考查考生对新情景的分析能 力 空间想象能力和综合运用知识的能力 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 F1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 F2推物块时 物块仍 做匀速直线运动 若 F1和 F2的大小相等 则物块与地面之间的动摩擦因数为 10 A 31 B 23 C 31 22 D 1 3 2 N F1sin60 mg f N 当改用与水平方向成 30 角的力 F2推物块时 F1cos30 f N mg F1sin30 f N 联立解得 2 3 所以选项 B 正确 答案 B 点评 此题考查受力分析和平衡条件的应用 要注意两种情况下压力不同 滑动摩擦力 不同 四 2009 年年高考题精选 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 B中F垂直于斜面向下 C中F竖直向上 D中F竖直向下 施力 后物块仍然静止 则物块所受的静摩擦力增大的是 答案 D 解析 对物块进行受力分析 施力前 物块所受静摩擦力为Gsin 施力后 A B图物 块所受静摩擦力不变 C图中fC G F sin D图中fC G F sin 2 2009 海南物理 两个大小分别为 F1和 F2 F2db 将 a b 球依次放入一竖 直放置 内径为 d da d da db 的平底圆筒内 如图所示 设 a b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为 f1和 f2 筒底所 受的压力大小为F 已知重力加速度大小为 g 若所有接触都 是光滑的 则 A F ma mb g f1 f2 B F ma mb g f1 f2 C mag F ma mb g f1 f2 D mag F ma mb g f1 f2 12 点评 此 题考查整体法受力分析 难度中等 5 2009 山东理综第山东理综第 16 题 题 如图所示 光滑半球形容器固定 在 水 平面上 O 为球心 一质量为 m 的小滑块 在水平力 F 的作 用 下 静止 P 点 设滑块所受支持力为 FN OF 与水平方向的夹角为 下 列关系正确的是 A F mg tan B F mgtan C FN mg tan D FN mgtan 答案 A 解析 隔离小滑块 对小滑块受力分析如图所示 tan mg F sin mg FN 解得滑块所受支持力为 FN mg sin 水平力 F mg tan 所以选项 A 正确 点评 此题考查隔离法受力分析 弹力方向等知识点 难度中等 注意 支持力的方 向垂直于接触面 放在半球形容器内的物体所受弹力方向指向圆心 6 2009 年高考江苏物理第 2 题 用一根长 1m 的轻质细绳将一副质量为 1kg 的画框对称悬 挂在墙壁上 已知绳能承受的最大张力为 10N 为使绳不断裂 画框上两个挂钉的间距最大为 g取 10m s2 A 3 m 2 B 2 m 2 C 1 m 2 D 3 m 4 答案 A 解析 由题意可知 墙上挂点受到两细绳向下拉力的合 力等于画框的重力 设挂钉的间距最大为 2a 细绳与竖直方向的 2a 3 2 m 选项 A 正确 点评 此题考查物体平衡条件 难度中等 解答时要注意应用等大的二力合力公式和几 何关系 五 2008 年年高考题精选 13 1 2008广东理科基础 探究弹力和弹簧伸长的关系时 在弹性限度内 悬挂15 N重物时 弹簧长度为0 16 m 悬挂20 N重物时 弹簧长度为0 18 m 则弹簧的原长L原和劲度系 统k分别为 A L原 0 02 m k 500 N m B L原 0 10 m k 500 N m C L原 0 02 m k 250 N m D L原 0 10 m k 250 N m 答案 D 解析 由胡克定律 F1 k L1 L原 F2 k L2 L原 联立解得L原 0 10 m k 250 N m 选项 D正确 点评 此题考查胡克定律 2 2008广东理科基础 如图所示 质量为m的物体悬挂在轻质的支架上 斜梁OB与竖 直方向的夹角为 设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点 的 弹力分别为F1和F2 以下结果正确的是 A F1 mgsin B F1 mg sin C F2 mgcos D F2 mg cos 3 2008 四川延考区理综 两个可视为质点的小球 a 和 b 用质量可忽略的刚性细杆相连 放置在一 个光滑的半球面内 如图所示 已知小球 a 和 b 的质量之比 为3 细杆长度是球面半径的2倍 两球处于平衡状态时 细杆与水平面的夹角 是 A 45 B 30 C 22 5 D 15 答案 D 解析 设刚性细杆中弹力为 F 光滑的半球面对小球 a 的弹力为 Fa 对小球 b 的 弹力为 Fb 分别隔离小球 a 和 b 对其分析 受 力 并应用平行四边形定则画出受力分析图如 图 所 示 由细杆长度是球面半径的2倍可得出 三 角 形 Oab 是 直 角 三 角 形 Oab A B O m 14 Oba 45 对 AFaa 应用正弦定理得 45sin45sin 3Fmg 1 对 bFB 应用正弦定理得 45sin45sin Fmg 2 两式联立消去 F 得 sin 45 3 sin 45 显然细杆与水平面的夹角 15 正确选项是 D 点评 求出细杆与水平面的夹角 后 将 值代人 1 可得出轻杆中的弹力 F 4 2008 天津理综 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体 A A 与 竖直墙之间放一光滑圆球 B 整个装置处于平衡状态 现对 B 加一竖直向下的力 F F 的作用线通过球心 设墙对 B 的作用力为 F1 B 对 A 的作用力为 F2 地面对 A 的作用 力为 F3 若 F 缓慢增大而整个装置仍保持静止 截面如图所示 在此过程中 A F1保持不变 F3缓慢增大 B F1缓慢增大 F3保持不变 C F2缓慢增大 F3缓慢增大 D F2缓慢增大 F3保持不变 答案 C 解析 把 AB 两物体看作整体 在竖直方向由平衡条 确选项是 C 点评 分析物体受力要根据物体与周围物体的接触情况 综合物体的状态灵活运用整体法 和隔离法进行 点评 分析物体受力要根据物体与周围物体的接触情况 综合物体的状态灵活运用整体法 和隔离法进行 六 2007 年年高考题精选 1 2007年高考海南物理 如图 P是位于水平的粗糙桌面上的物块 用跨过定滑轮的轻 绳将P小盘相连 小盘内有砝码 小盘与砝码 的总质量为m 在 运动的过程中 若不计空 A B F 15 气阻力 则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体 下列说法正确的是 拉力和摩擦力 施力物体是地球和桌面 拉力和摩擦力 施力物体是绳和桌面 重力mg和摩擦力 施力物体是地球和桌面 重力mg和摩擦力 施力物体是绳和桌面 解析 P在水平方向受到的作用力分别是拉力和摩擦力 相应的施力物体分别是绳和 桌面 选项B正确 答案 B 2 2007山东理综卷 如图所示 物体A靠在竖直墙面上 在力F作用下 A B保持静止 物体B的受力个数为 A 2 B 3 C 4 D 5 3 2007广东物理 5 如图3所示 在倾角为 的固定光滑斜面上 质量为m的物体受外 力F1和F2的作用 F1方向水平向右 F2方向竖直向上 若 物体静止在斜面上 则下列关系正确的是 A F1 sin F2 cos mgsin F2 mg B F1cos F2sin mgsin F2 mg C F1 sin F2 cos mgsin F2 mg D F1cos F2sin mgsin F2 mg 解析 将物体所受各里沿平行斜面方向和垂直斜面方向正交分解 在平行斜面方向根据 平衡条件得F1cos F2sin mgsin 两边同除以sin 得F1cot F2 mg 显然F2 mg 选项B正确 答案 B 七 2006 年年高考题精选 16 AB F 1 2006北京理综卷 木块A B分别重50 N和60 N 它们与水平地面之间的动磨擦因数 均为0 25 夹在A B之间轻弹簧被压缩了2cm 弹簧的劲度系数为400N m 系统置于 水平地面上静止不动 现用F 1 N的水平拉力作用在木块B上 如图所示 力F作用后 A 木块A所受摩擦力大小是12 5 N B 木块A所受摩擦力大小是11 5 N C 木 块 B所受摩擦力大小是9 N D 木 块 B所受摩擦力大小是7 N 大 小 仍 是 8N 所以选项C正确 答案答案 C 点评 本题涉及了力的平衡 胡克定律及静摩擦力的知识 求解时应注意静摩擦力的可 变性 静摩擦力的大小由物体所受外力和运动状态决定的 2 2006 全国卷全国卷 II 15 如图 位于水平桌面上的物块P 由跨过定滑轮的轻绳与物块相连 从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的 已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都 两物块的质量都是m 滑轮轴上的摩擦不计 若用 一水平向右的力F拉P使P做匀速运动 则F的大 小为 A 4 mg B 3 mg C 2 mg D mg 答案答案 A 确 点评 本题涉及了对平衡问题的处理 在涉及两个或两个以上研究对象时 往往考虑用 F Q P 17 整体法和隔离法 重点在于物体的受力分析 八 2005 年年高考题精选 1 2005 天津理综 如图所示 表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮 两物块 P Q 用轻绳 连接并跨过滑轮 不计滑轮的质量和摩擦 P 悬于空中 Q 放在斜面上 均处于静止状态 当用水平向左的恒力推Q时 P Q 仍静止不动 则 Q受到的摩擦力一定变小 Q受到的摩擦力一定变大 轻绳上拉力一定变小 轻绳上拉力一定不变 答案 D 解析 当用水平向左的恒力推 Q 时 P Q 仍静止不动 则轻绳上拉力一定不变 Q 受到的摩擦力如何变化不能断定 选项 D 正确 2 2005 辽宁理综 两光滑平板 MO NO 构成一具有固定夹角 0 75 的 V 形槽 一球置 于槽内 用 表示 NO 板与水平面之间的夹角 如图 5 所示 若球对板 NO 压力的大小 正好等于球所受重力的大小 则下列 值中哪个是正确的 A 15 B 30 C 45 D 60 答案 B 解析 根据题述 球的重力和板 NO 支持力夹角为 180 球的重力和板 NO 支持力的合力方向一定垂直于板MO 由图中几 何关系可得 180 2 105 解得