（绝杀2013）高考物理 模拟+权威预测 专题二相互作用

绝杀绝杀 2013 20132013 2013 届高考物理模拟届高考物理模拟 权威预测 专题二相互作用权威预测 专题二相互作用 模拟演练模拟演练 1 2012 东城模拟 如图所示 静止的弹簧测力计受到大小都为 40 N 的 F1 F2的作用 弹 簧测力计的示数为 A 0 B 40 N C 80 N D 无法确定 2 2012 温州模拟 物体静止于倾角为 的斜面上 当斜面倾角 变小时 物体所受力的 变化情况是 A 重力 支持力 静摩擦力均增大 B 重力不变 支持力增大 静摩擦力减小 C 重力不变 支持力 静摩擦力增大 D 重力不变 支持力增大 静摩擦力不变 3 2012 无锡模拟 如图所示 一个物体受到三个共点力 F1 F2 F3的作用 若将 它们平移并首尾相接 三个力组成了一个封闭三角形 则物体所受这三个力的合力 大小为 A 2F1 B F2 C 2F3 D 0 4 2012 大连模拟 如图所示 用水平力 F 推静止在斜面上的物块 当力 F 由零开 始逐渐增大到某一值而物块仍保持静止状态 则物块 A 所受合力逐渐增大 B 所受斜面摩擦力可能变为零 C 所受斜面弹力逐渐增大 D 所受斜面作用力逐渐变小 5 2012 淄博模拟 如图所示 滑轮固定在天花板上 物块 A B 用跨过滑轮不可伸长的轻细 绳相连接 物块 B 静止在水平地面上 若用 Ff和 FN分别表示水平地面对物块 B 的摩擦力和支 持力 那么若将物块 B 向左移动一小段距离 物块 B 仍静止在水平地面上 则 Ff和 FN的大小 变化情况是 A Ff FN都增大 B Ff FN都减小 C Ff增大 FN减小 D Ff减小 FN增大 6 2012 福州模拟 用三根轻绳将质量为 m 的物块悬挂在空中 如图所示 已 知ac 和 bc 与竖直方向的夹角分别为 30 和 60 则 ac 绳和 bc 绳中的拉力 分别为 31133113 A mg mg B mg mg C mg mg D mg mg 22224224 7 2012 郑州模拟 如图所示 重 20 N 的物体放在粗糙水平面上 用 F 8 N 的力斜向下推物体 F 与水平面成 30 角 物体与水平面间的动摩擦因数 0 5 物体与水 平面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力 则 A 地面对物体的支持力为 24 N B 物体所受的摩擦力为 12 N C 物体所受的合力为 5 N D 物体所受的合力为零 8 2012 银川模拟 在水平力 F 作用下 重为 G 的物体沿墙壁匀速下滑 如图所示 若物体与 墙之间的动摩擦因数为 则物体所受的摩擦力的大小为 A F B F G C G D 22 FG 9 2012 佛山模拟 如图所示 A B 两个物体的重力分别是 GA 3 N GB 4 N 弹 簧的重力不计 整个装置沿竖直方向处于静止状态 这时弹簧的弹力 F 2 N 则天 花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是 A 1 N 6 N B 5 N 6 N C 1 N 2 N D 5 N 2 N 10 2012 石家庄模拟 如图所示 物体 P 放在粗糙水平面上 左边用一根轻弹 簧与竖直墙相连 物体静止时弹簧的长度小于原长 若再用一个从 0 开始逐渐增大的水平力 F 向右拉 P 直到拉动 那么在 P 被拉动之前的过程中 弹簧对 P 的弹力 FT的大小和地面对 P 的摩 擦力 Ff的大小的变化情况 A 弹簧对 P 的弹力 FT始终增大 地面对 P 的摩擦力始终减小 B 弹簧对 P 的弹力 FT保持不变 地面对 P 的摩擦力始终增大 C 弹簧对 P 的弹力 FT保持不变 地面对 P 的摩擦力先减小后增大 D 弹簧对 P 的弹力 FT先不变后增大 地面对 P 的摩擦力先增大后减小 11 2012 合肥模拟 如图所示 倾角为 的光滑斜面体 ABC 放在水平面上 劲度系数分别为 k1 k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着 两弹簧之间有一质量为 m1的重物 最下端挂一质量为 m2的 重物 此时两重物处于平衡状态 现把斜面 ABC 绕 A 点缓慢地顺时针旋转 90 后 重新达到平 衡 试求 m1 m2沿斜面各移动的距离 12 2012 霸州模拟 如图所示 A B 两物体叠放在水平地面上 已知 A B 的质量分别为 mA 10 kg mB 20 kg A B 之间 B 与地面之间的动摩擦因数均为 0 5 一轻绳一端系 住物体 A 另一端系于墙上 绳与竖直方向的夹角为 37 今欲用外力将物体 B 匀速向右拉出 求所加水平力 F 的大小 取 g 10 m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 13 2012 南昌模拟 物体的质量为 2 kg 两根轻细绳 AB 和 AC 的一端连接于竖直墙上 另 一端系于物体上 在物体上另施加一个方向与水平线成 角的拉力 F 相关几何关系如图所 示 60 若要使绳都能伸直 求拉力 F 的大小范围 g 取 10 m s2 高考预测高考预测 本章的重点是力与物体的平衡 以及处理平衡问题的方法 力的合成与分解 受力分析是 解决问题的关键 摩擦力和物体的平衡两知识点 往往与牛顿运动定律 动能定理 能量守恒 定律相结合 有时还与电场及磁场中的带电体的运动相结合 题目难度较大 综合性较强 能力要求也较高 对该部分内容的命题预测点如下 考查知识及角度高考预测 受力分析1 2 5 力的合成与分解 4 共 点力的平衡3 6 7 8 9 1 如图所示 两个等大的水平力 F 分别作用在 B 和 C 上 A B C 均处于静止状态 各接触 面与水平地面平行 A C 间摩擦力大小为 F1 B C 间摩擦力大小为 F2 C 与地面间的摩擦力 大小为 F3 则 A F1 0 F2 0 F3 0 B F1 0 F2 F F3 0 C F1 F F2 0 F3 0 D F1 0 F2 F F3 F 2 木块 A B 分别重 50 N 和 30 N 它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0 2 与 A B 相连 接的轻弹簧被压缩了 5 cm 系统置于水平地面上静止不动 已知弹簧的劲度系数为 100 N m 用 F 1 N 的不变力作用在木块 A 上 如图所示 力 F 作用后 A 木块 A 所受摩擦力大小是 4 N 方向向右 B 木块 A 所受摩擦力大小是 9 N 方向向右 C 木块 B 所受摩擦力大小是 9 N 方向向左 D 木块 B 所受摩擦力大小是 6 N 方向向左 3 如图所示 用细绳系住放在倾角为 的光滑斜面上的球 当细绳由水平方 向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中 细绳上的拉力将 A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先增大后减小 D 先减小后增大 4 假期里 一位同学在厨房里协助妈妈做菜 对菜刀发生了兴趣 他发现菜刀的刀刃前部和 后部的厚薄不一样 刀刃前部的顶角小 后部的顶角大 如图所示 他先后作出过几个猜想 其中合理的是 A 刀刃前部和后部厚薄不匀 仅是为了打造方便 外形美观 跟使用功能无关 B 在刀背上加上同样的压力时 分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关 C 在刀背上加上同样的压力时 顶角越大 分开其他物体的力越大 D 在刀背上加上同样的压力时 顶角越小 分开其他物体的力越大 5 如图所示 一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子 沙粒之间的动摩擦因数为 1 沙子与车 厢底部材料的动摩擦因数为 2 车厢的倾角用 表示 已知 2 1 下列说法正确的是 A 要顺利地卸干净全部沙子 应满足 tan 2 B 要顺利地卸干净全部沙子 应满足 sin 2 C 只卸去部分沙子 车上还留有一部分沙子 应满足 2 tan 1 D 只卸去部分沙子 车上还留有一部分沙子 应满足 2 1 tan 6 如图甲所示 在圆柱体上放一物块 P 圆柱体绕水平轴 O 缓慢转动 从 A 转至 A 的过程 物块与圆柱体保持相对静止 则图乙反映的是 该过程中 A 重力随时间变化的规律 B 支持力随时间变化的规律 C 摩擦力随时间变化的规律 D 合外力随时间变化的规律 7 一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上 A B 两物体通过细绳连接 并处于静止状态 不 计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦 如图所示 现用水平力 F 作用于物体 B 上 缓慢拉开一小角 度 此过程中斜面体与物体 A 仍然静止 则下列说法正确的是 A 缓慢拉开的过程中水平拉力 F 不变 B 斜面体所受地面的支持力不变 C 斜面对物体 A 作用力的合力变大 D 物体 A 所受斜面体的摩擦力变小 8 如图所示 在倾角为 37 的固定斜面上静置一个质量为 5 kg 的物体 物体与斜面间的动 摩擦因数为 0 8 求 1 物体所受的摩擦力 sin37 0 6 cos37 0 8 2 若用原长为 10 cm 劲度系数为 3 1 103 N m 的弹簧沿斜面向上拉物体 使之向上匀速 运动 则弹簧的最终长度是多少 取 g 10 m s2 9 如图所示 板 A 的质量为 m 滑块 B 的质量为 2m 板 A 用绳拴住 绳 与斜面平行 滑块 B 沿倾角为 的斜面在 A 板的中间一段匀速下滑 若 A B 之间以及 B 与斜面间的动摩擦因数相同 求动摩擦因数 答案解析答案解析 模拟演练模拟演练 1 解析 选 B 对于弹簧测力计来说 两端都有力的作用 所以读数不可能为 0 A 错误 弹簧测力计两端都受力的作用 容易让人理解为它的读数为 80 N 本题可以这样理解 弹簧 测力计相当于一端固定在墙上 另一端受到一个 40 N 的拉力 所以最终读数为 40 N B 正确 C D 错误 误区警示 有关弹簧测力计读数的两个误区 1 误认为弹簧测力计受两个等大 反向的作用力 合力为零 其示数为零 实际上弹簧测力 计的示数等于其中一个力的大小 2 误认为弹簧测力计的示数等于两个拉力大小之和 2 解析 选 B 根据平衡条件 物体所受支持力 FN mgcos 所受静摩擦力 Ff mgsin 故 当斜面倾角 变小时 支持力 FN增大 静摩擦力 Ff减小 而重力始终不变 B 正确 3 解析 选 D 由矢量三角形定则可以看出 首尾相接的任意两个力合力均与第三个力大小 相等 方向相反 所以这三个力的合力为零 故 D 正确 4 解析 选 B C 物块仍保持静止状态 所受合力仍为零 A 错误 当水平力 F 沿斜面向 上的分力与重力沿斜面向下的分力大小相等时 物块所受斜面摩擦力为零 B 正确 物块所 受斜面弹力大小等于 F 垂直斜面向下的分力与重力垂直斜面向下的分力之和 F 增大 物块 所受斜面弹力也增大 C 正确 物块所受斜面作用力大小等于其重力与水平力 F 的合力 F 增 大 物块所受斜面作用力也增大 D 错误 5 解题指南 解答本题应注意以下两点 1 明确前后两个状态绳子拉力大小始终等于 A 的重力 2 对 B 进行受力分析 列平衡方程 由细绳与水平方向的夹角变化判断 Ff和 FN的大小变化 解析 选 B 细绳对物块 B 的拉力 F 等于物块 A 的重力 mg 物块 B 向左移动一小段距离 细 绳与水平方向的夹角 增大 据平衡条件知 Ff mgcos FN mBg mgsin 故随着 增大 Ff FN都减小 故 B 正确 6 解析 选 A 结点 c 受到绳子向下的拉力 F 大小等于物块的重力 mg 它产生 两个作用效果 拉紧 ac 绳和 bc 绳 将力 F 沿 ac 绳和 bc 绳方向分解 如图所示 由 图中的几何关系可得 F1 Fcos30 3 2 mg F2 Fsin30 1 2 mg 则有 ac 绳中 的拉力 Fac F1 3 2 mg bc 绳中的拉力 Fbc F2 1 2 mg 故 A 正确 7 解析 选 A D 将 F 沿水平和竖直方向分解 则竖直方向 FN Fsin30 G 24 N A 正确 由物体的平衡条件得摩擦力 Ff Fcos30 43 N 物体受到的最大静摩擦力 Ffm FN 12 N 43 N 物体保持静止状态 物体所受的合力为零 B C 错误 D 正确 8 解析 选 A C 物体受力如图所示 由平衡条件得 水平方向 FN F 竖直方向 Ff G C 正确 D 错误 由 Ff FN得 Ff F A 正确 B 错误 9 解析 选 A D 若弹簧处于拉伸状态 对 A 物体有 FT GA F 3 N 2 N 5 N 对 B 物体有 FN GB F 4 N 2 N 2 N 故天花板受到的拉力和地板受到的压力分别为 5 N 和 2 N 若弹簧处于 压缩状态 对 A 物体有 FT GA F 3 N 2 N 1 N 对 B 物体有 FN GB F 4 N 2 N 6 N 故天花板受 到的拉力和地板受到的压力分别为 1 N 和 6 N A D 正确 B C 错误 10 解析 选 B 在 P 被拉动之前的过程中 弹簧长度不变 弹簧对 P 的弹力 FT的大小保持不 变 由于弹簧长度小于原长 P 有向右运动的趋势 所受静摩擦力方向向左 用一个从 0 开始逐 渐增大的水平力 F 向右拉 P 的过程中 地面对 P 的摩擦力始终增大 B 正确 11 解析 没旋转时 两弹簧均处于伸长状态 两弹簧伸长量分别为 x1 x2 k2x2 m2gsin 解得 2 222111 2 m gsin x k xm gsink x k 解得 12 1 1 mmgsin x k 旋转后 两弹簧均处于压缩状态 压缩量分别为 x 1 x 2 m2gcos k2x 2 解得 x 2 2 2 m gcos k m1 m2 gcos k1x 1 解得 x 1 12 1 mmgcos k m1移动的距离 d1 x1 x 1 12 1 mmg sincos k m2移动的距离 d2 d1 x2 x 2 12 2 12 mmgm g sincos sincos kk 答案 1212 2 112 mmgmmgm g sincos sincos sincos kkk 12 解析 A B 的受力分析如图所示 对 A 由平衡条件得 FTsin 37 Ff1 FN1 FTcos 37 FN1 mAg 联立以上两式可得 FN1 A 3m g 43 60 N Ff1 FN1 30 N 对 B 由平衡条件得 F F f1 Ff2 F f1 FN2 Ff1 FN1 mBg 2Ff1 mBg 160 N 答案 160 N 13 解析 物体 A 受力如图所示 由平衡条件得 竖直方向 Fsin F1sin mg 0 水平方向 Fcos F2 F1cos 0 由 式得 F mg sin F1 F 2 Fmg 2cos2sin 要使两绳都能绷直 则有 F1 0 F2 0 由 式得 F 有最大值 max mg40 3 F N sin3 由 式得 F 有最小值 min mg20 3 F N 2sin3 故 F 的取值范围为 20 3 N 3 F 40 3 N 3 答案 20 3 N 3 F 40 3 N 3 方法技巧 求解平衡状态下临界问题时的注意事项 1 求解平衡中的临界问题和极值问题时 首先要正确地进行受力分析和变化过程分析 找 出平衡的临界点和极值点 2 临界条件必须在变化中去寻找 不能停留在一个状态来研究临界问题 而是把某个物理量 推向极端 即极大和极小 并依此做出科学的推理分析 从而给出判断或导出一般结论 高考预测高考预测 1 解析 选 B 以 A 为研究对象 A 处于平衡状态 又无运动趋势 所以 A C 间无摩擦力的 作用 F1 0 以 B 为研究对象 B 处于平衡状态 在 F 的作用下有向右的运动趋势 由平衡 条件可知 F2 F 以 A B C 整体为研究对象 水平方向的两个拉力平衡 故无运动趋势 所 以 F3 0 故 B 正确 2 解析 选 A 当 A 不受外力 F 作用时 弹簧的弹力大小为 F kx 100 0 05 N 5 N 对 A B 由 平衡条件得 A 受到的摩擦力大小为 5 N 方向水平向右 B 受到的摩擦力大 小为 5 N 方向水平向左 当 A 受到外力 F 1 N 作用时经过受力分析可知 A 受到的摩擦力 大小为 4 N 方向水平向右 弹簧仍然是原状 弹力大小不变 故 B 受到的摩擦力大小仍为 5 N 方向水平向左 A 正确 B C D 错误 3 解析 选 D 球的重力有两个效果 即拉细绳和压斜面 用图解法分析 作出力的分解图示 如图所示 由图可知 当细绳由水平方向逐渐向上偏移至竖直方向时 细绳上的拉力 F2将先减小后增大 当 F2和 F1的方向垂直时 F2有极小值 而球对斜面的压力 F1逐渐减小 故 D 正确 4 解析 选 D 把刀刃部分抽象后 可简化成一个等腰三角形劈 设顶 角为 2 背宽为 d 侧面长为l 如图所示 当在刀背施加压力 F 后 产生垂直侧面的两个分力 F1 F2 使用中依靠 着这两个分力分开被加工的其他物体 由对称性知 这两个分力大小相 等 F1 F2 因此画出力分解的平行四边形 实为菱形 如图所示 在这 个力的平行四边形中 取其四分之一考虑 图中阴影部分 根据它跟半个劈的直角三角形的 相似关系 有关系式 1 F1 Fd sin 22 l 得 F1 F2 F 2sin 由此可见 刀背上加上一定的压力 F 时 侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关 顶角越小 sin 的值越小 F1和 F2越大 故 D 正确 5 解题指南 解答本题应注意卸掉全部沙子和部分沙子时沙子的受力情况以及应满足的条 件 解析 选 A C 要卸掉全部沙子 沙子沿车厢底部方向应有 mgsin 2mgcos 即 tan 2 A 正确 B 错误 要留有部分沙子在车厢 则 tan 1 C 正确 D 错误 6 解析 选 B 在圆柱体缓慢转动的过程中 物块 P 的重力是定值 不随时间发生变化 A 错误 物块 P 受三个力的作用 竖直向下的重力 G 沿半径指向外的支持力 FN 沿切线方向 的静摩擦力 Ff 因圆柱体缓慢转动 所以物块 P 在任意位置所受合力为零 D 错误 对三力 正交分解 设重力 G 与支持力 FN方向所夹锐角为 则 FN mgcos Ff mgsin 从 A 转 至 A 的过程中 先减小后增大 所以 FN先增大后减小 B 正确 而 Ff先减小后增大 C 错误 7 解析 选 B 用水平力 F 作用于物体 B 上 缓慢拉开一小角度的过程中 设细绳与竖直方向 的夹角为 则细绳中拉力 FT B m g cos 增大 水平拉力