2013最新题库大全2008-2012年高考物理试题分项 专题02 相互作用

1 20122012 年高考物理试题分类汇编年高考物理试题分类汇编 相互作用相互作用 20122012 上海卷 上海卷 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 答案答案 C 20122012 天津卷 天津卷 如图所示 金属棒 MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂 处于竖直向上的 匀强磁场中 棒中通以由 M 向 N 的电流 平衡时两悬线与竖直方向夹角均为 如果仅改 变下列某一个条件 角的相应变化情况是 A 棒中的电流变大 角变大 B 两悬线等长变短 角变小 C 金属棒质量变大 角变大 D 磁感应强度变大 角变小 解析 水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转 与竖直方向形成夹角 此 时它受拉力 重力和安培力而达到平衡 根据平衡条件有 所 mg BIL mg F 安 tan 以棒子中的电流增大 角度变大 两悬线变短 不影响平衡状态 角度不变 金属质量变大 角度变小 磁感应强度变大 角度变大 答案 A 20122012 上海卷 上海卷 如图 竖直轻质悬线上端固定 下端与均质硬棒 AB 中点连接 棒长为线长的二倍 棒的 A 端用铰链墙上 棒处于水平状 态 改变悬线的长度 使线与棒的连接点逐渐右移 并保持棒仍处于 水平状态 则悬线拉力 A 逐渐减小 B 逐渐增大 C 先减小后增大 D 先增大后减小 答案 答案 A 20122012广东卷广东卷 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系 将弹簧悬挂在铁架台上 将刻度尺固定在弹簧一侧 弹簧轴线和刻度尺都应在 方向 填 水平 或 竖直 弹簧自然悬挂 待弹簧 时 长度记为L0 弹簧下端挂上砝码盘时 长度记为 Lx 在砝码盘中每次增加10g砝码 弹簧长度依次记为L1至L6 数据如下表表 代表 符号 L0LxL1L2L3L4L5L6 数值 cm 25 3527 3529 3531 3033 435 3537 4039 30 A B 2 表中有一个数值记录不规范 代表符号为 由表可知所用刻度尺的最小长度为 图16是该同学根据表中数据作的图 纵轴是砝码的质量 横轴是弹簧长度与 的差值 填 L0或L1 由图可知弹簧的劲度系数为 N m 通过图和表 可知砝码盘的质量为 g 结果保留两位有效数字 重力加速度取9 8m s2 答案 2 竖直 稳定 L3 1mm L0 4 9 10 20122012 广东卷 广东卷 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 向的夹角为 45 日光保持水平 所受重力为G 左右两绳的拉力大小分别为 A G和G B 和 2 2 G 2 2 G B 和 D 和 1 2 G 3 2 G 1 2 G 1 2 G 答案 答案 B B 20122012 海南卷海南卷 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 端得 c 点有一固定绳圈 若绳圈上悬挂质量为 m2 的 2 l 钩码 平衡后绳的 ac 段正好水平 则重物和钩码的质量比为 1 2 m m A B 2 5 C D 5 2 2 答案 C 解析 平衡后设绳的 BC 段与水平方向成 角 则 对节点 C 分 2 tan2 sin 5 3 析三力平衡 在竖直方向上有 得 选 C 21 sinm gm g 1 2 15 sin2 m m 20122012 海南卷 海南卷 如图 粗糙的水平地面上有一斜劈 斜劈上 一物块正在沿斜面以速度 v0匀速下滑 斜劈保持静止 则地面 对斜劈的摩擦力 A 等于零 B 不为零 方向向右 C 不为零 方向向左 D 不为零 v0较大时方向向左 v0较小时方向向右 解析 斜劈和物块都平衡对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零 选 A 8 20122012 山东卷山东卷 如图所示 两相同轻质硬杆 可绕其两端垂直纸面的水平轴 1 OO 2 OO 转动 在点悬挂一重物 M 将两相同木块O 1 O 2 OO m 紧压在竖直挡板上 此时整个系统保持静止 表示木 f F 块与挡板间摩擦力的大小 表示木块与挡板间正压力 N F 的大小 若挡板间的距离稍许增大后 系统仍静止且 1 O 始终等高 则 2 O A 变小 B 不变 f F f F C 变小 D 变大 N F N F 答案 答案 BDBD 2012 2012 全国新课标全国新课标 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 解析 本题考查物体的动态平衡 对球受力分析可知 N1 与N2的合力为定值 与重力反向等大 作图 由图形可 知 当板缓慢转动中 N1与N2的方向便发生如图示变 化 但合力不变 可得答案 B 1 20122012 浙江卷 浙江卷 如图所示 与水平面夹角为 300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 s2 下列说 4 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 3 D 斜面对物体的支持力大小为 4 9N 方向垂直斜面向上 答案 答案 A A 20122012 浙江卷 浙江卷 题 在 探究求合力的方法 实验中 先有木板 白纸 图钉 橡皮筋 细绳套和一把弹簧秤 1 为完成实验 某同学另找来一根弹簧 先测量其劲度系数 得到实验数据如下表 弹力 F N 0 501 001 502 002 503 003 50 伸长量 x 10 2m 0 741 802 803 724 685 586 42 用作图法求得该弹簧的劲度系数 k N m 2 某次试验中 弹簧秤的指针位置所示 其读数为 N 同时利用 1 中结果 获得弹簧上的弹力值为 2 50N 请在答题纸上画出这两个共点力的合力 F合 3 由图得到 F合 N 这是答题卷上的图 答案 答案 5 53 正负 2 以内都算对 2 2 10 在正负 0 02 范围内都算对 3 作图正确 3 3 在正负 0 2 范围内都算对 20112011 年高考物理试题分类汇编年高考物理试题分类汇编 相互作用相互作用 1 1 20112011 福建 福建 如图所示 绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行 初速度大小为 t v 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的 A 处滑上传送带 若从小物块滑上传送带 2 v 开始计时 小物块在传送带上运动的 图像 以地面为参考系 如图乙所示 已知 vt 2 v 则 1 v A t2时刻 小物块离 A 处的距离达到最大 B t2时刻 小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C 0 t2时间内 小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D 0 t3时间内 小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 答案 B 6 F 解析 此题考查传送带 摩擦力 牛顿运动定律 速度图象等知识点 当小物块速度 为零时 小物块离 A 处的距离达到最大 为t1时刻 选项 A 错误 t2时刻 小物块相对传 送带滑动的距离达到最大 选项 B 正确 0 t2时间内 小物块受到的摩擦力方向一直向 右 选项 C 错误 0 t2时间内 小物块始终受到大小不变的滑动摩擦力作用 t2 t2时间 内 由于小物块与传送带速度相同 二者相对静止 小物块不受摩擦力作用 选项 D 错误 2 2 20112011 安徽 安徽 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 受到的摩擦力不便 D 受到的合外力增大 答案 A 解析 由于质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上 说明斜面对物块的作用力 与物块的重力平衡 斜面与物块的动摩擦因数 tan 对物块施加一个竖直向下的恒力 F 使得合力仍然为零 故物块仍处于静止状态 A 正确 B D 错误 摩擦力由mgsin增 大到 F mg sin C 错误 3 3 20112011 浙江 浙江 如图所示 甲 乙两人在冰面上 拔河 两人中间位置处有一分界 线 约定先使对方过分界线者为赢 若绳子质量不计 冰面可看成 光滑 则下列说法正确的是 A 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B 甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C 若甲的质量比乙大 则甲能赢得 拔河 比赛的胜利 D 若乙收绳的速度比甲快 则乙能赢得 拔河 比赛的胜利 答案 C 解析 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力 故 A 错误 甲对绳的拉 力与乙对绳的拉力的一对平衡力 故 B 错误 若甲的质量比乙大 则甲的加速度比乙的小 可知乙先到分界线 故甲能赢得 拔河 比赛的胜利 故 C 正确 收绳速度的快慢并不能 决定 拔河 比赛的输赢 故 D 错误 4 4 20112011 新课标 新课标 如图 在光滑水平面上有一质量为 m1的足够长的木板 其上叠放一 7 质量为 m2的木块 假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等 现给木块施加 一随时间 t 增大的水平力 F kt k 是常数 木板和木块加速度的大小分别为 a1和 a2 下 列反映 a1和 a2变化的图线中正确的是 解析 水平力 F 小于木块和木板之间的最大静摩擦力时 木块和木板以相同的加速度 一起运动 且加速度增大 水平力 F 大于木块和木板之间的最大 2121 mm kt mm F a 静摩擦力后 木板做匀加速运动 C 错误 木块做加速度增大的 max 1 max 1 1 a m f m f a 静滑 加速运动 BD 错误 A 正确 max 2 2 a m fkt a 滑 答案 A 5 5 20112011 天津 天津 如图所示 A B两物块叠放在一起 在粗糙的水平面上保持相对静止 地向右做匀减速直线运动 运动过程中B受到的摩擦力 A 方向向左 大小不变B 方向 向左 逐渐减小 C 方向向右 大小不变D 方向向右 逐渐减小 解析 考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法 简单题 对于多个物体组成 的物体系统 若系统内各个物体具有相同的运动状态 应优先选取整体法分析 再采用隔 离法求解 取A B系统整体分析有 a g B与A具有 A ABAB fmmgmma 人 共同的运动状态 取B为研究对象 由牛顿第二定律有 物体 ABBB fm gm a 常数 B做速度方向向右的匀减速运动 故而加速度方向向左 答案 A 6 6 20112011 四川 四川 如图是 神舟 系列航天飞船返回舱返回地面的示意图 假定其过程 可简化为 8 打开降落伞一段时间后 整个装置匀速下降 为确保安全着陆 需点燃返回舱的缓冲 火箭 在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动 则 A 火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小 B 返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C 返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D 返回舱在喷气过程中处于失重状态 答案 A 解析 减速的主要原因是喷出其他的反作用力 而非空气阻力 故 B 错误 由动能定 理知合力做负功 动能减少 减少下降 C 错误 由于减速下降 所以整个舱属于超重状 态 D 错误 原来处于平衡状态的返回舱 受到气体向上的反作用力后 绳对返回舱的拉 力变小 A 正确 7 7 20112011 山东 山东 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 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 8 8 20112011 江苏 江苏 如图所示 倾角为 的等腰三角形斜面固定在水平面上 一足够长 的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧 绸带与斜面间无摩擦 现将质量分别为 9 M m M m 的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上 两物块与绸带间的动摩擦因数相等 且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等 在 角取不同值的情况下 下列说法正确的有 A 两物块所受摩擦力的大小总是相等 B 两物块不可能同时相对绸带静止 C M 不可能相对绸带发生滑动 D m 不可能相对斜面向上滑动 答案 AC 解析 丝绸与斜面之间光滑 又因为 M m 所以 M 与丝绸保持相对静止 且一起下 滑 B 项错误 C 项正确 若最大静摩擦力大于 mgsin 时 m 能后与丝绸保持相对静止且 沿斜面向上运动 若最大静摩擦力小于 mgsin 时 m 沿斜面下滑 与丝绸之间为滑动摩 擦力 D 项错误 无论 m 与丝绸之间为静摩擦力还是滑动摩擦力 摩擦力的大小等于丝绸 中的张力 也等于丝绸对 M 的摩擦力 根据牛顿第三定律可知 两物块所受摩擦力总是大 小相等 A 项正确 9 9 20112011 海南 海南 如图 粗糙的水平地面上有一斜劈 斜劈上一物块正在沿斜面以速度 v0匀速下滑 斜劈保持静止 则地面对斜劈的摩擦力 A 等于零 B 不为零 方向向右 C 不为零 方向向左 D 不为零 v0较大时方向向左 v0较小时方向向右 答案 B 10 20102010 年高考物理试题分类汇编年高考物理试题分类汇编 相互作用相互作用 20102010 全国卷全国卷 2 2 17 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为V m 已知一半径为 1mm 4 10 的雨滴在此电场中不会下落 取重力加速度大小为 10m 水的密度为kg 这雨 2 s 3 10 3 m 滴携带的电荷量的最小值约为 A 2C B 4C C 6C D 8C 9 10 9 10 9 10 9 10 答案 B 解析 带电雨滴在电场力和重力最用下保持静止 根据平衡条件电场力和重力必然 等大反向 mg Eq 则 339 9 4 44 103 14 10 33 4 10 10 r mg qC EE 命题意图与考点定位 电场力与平衡条件的结合 20102010 新课标卷 新课标卷 15 一根轻质弹簧一端固定 用大小为的力压弹簧的另一端 平 1 F 衡时长度为 改用大小为的力拉弹簧 平衡时长度为 弹簧的拉伸或压缩均在弹性 1 l 2 F 2 l 限度内 该弹簧的劲度系数为 11 A B C D 21 21 FF ll 21 21 FF ll 21 21 FF ll 21 21 FF ll 答案 C 解析 根据胡克定律有 解得 k 101 llkF 022 llkF 21 21 FF ll 20102010 新课标卷 新课标卷 18 如图所示 一物块置于水平地面上 当用与水平方向成角的 0 60 力拉物块时 物块做匀速直线运动 当改用与水平方向成角的力推物块时 物块 1 F 0 30 2 F 仍做匀速直线运动 若和的大小相等 则物块与地面之间的动摩擦因数为 1 F 2 F A B C D 1 31 23 31 22 3 2 答案 B 解析 物体受重力 mg 支持力 N 摩擦力 f 已知力 F 处于平衡 根据平衡条件 有 联立解得 60sin 60cos 0 1 0 1 FmgF 30sin 30cos 0 2 0 2 FmgF 23 20102010 上海理综 上海理综 7 如图 水平桌面上放置一根条形磁铁 磁铁中央正上方用绝缘 弹簧悬挂一水平直导线 并与磁铁垂直 当直导线中通入图中所示方向的电流时 可以判 断出 A 弹簧的拉力增大 条形磁铁对桌面的压力减小 B 弹簧的拉力减小 条形磁铁对桌面的压力减小 C 弹簧的拉力增大 条形磁铁对桌面的压力增大 12 D 弹簧的拉力减小 条形磁铁对桌面的压力增大 答案答案 A 20102010 上海物理 上海物理 25 如图 固定于竖直面内的粗糙斜杆 在水平方向夹角为 0 30 质量为 m 的小球套在杆上 在大小不变的拉力作用下 小球沿杆由底端匀速运动到顶端 为使拉力做功最小 拉力 F 与杆的夹角 a 拉力大小 F 解析 0 0 mgsin30Fcos mgcos30Fsin 0 60 mgF3 mghW 因为没有摩擦力 拉力做功最小 本题考查力的分解 功等 难度 中等 20102010 上海物理 上海物理 31 12 分 倾角 质量 M 5kg 的粗糙斜面位于水平地面上 0 37 质量 m 2kg 的木块置于斜面顶端 从静止开始匀加速下滑 经 t 2s 到达底端 运动路程 L 4m 在此过程中斜面保持静止 求 2 sin370 6 cos370 8 10m gs 取 1 地面对斜面的摩擦力大小与方向 2 地面对斜面的支持力大小 3 通过计算证明木块在此过程中满足动能定理 解析 1 隔离法 对木块 1 sinmgfma 1 cos0mgN 因为 得 2 1 2 sat 2 am s 13 所以 1 8fN 1 16NN 20102010 天津卷 天津卷 11 18 分 如图所示 质量 m1 0 1kg 电阻 R1 0 3 长度 l 0 4m 的导体棒 ab 横放在 U 型金属框架上 框架质量 m2 0 2kg 放在绝缘水平面上 与水平面 间的动摩擦因数 0 2 相距 0 4m 的 MM NN 相互平行 电阻不计且足够长 电阻 R2 0 1 的 MN 垂直于 MM 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中 磁感应强度 B 0 5T 垂直于 ab 施加 F 2N 的水平恒力 ab 从静止开始无摩擦地运动 始终与 MM NN 保持良 好接触 当 ab 运动到某处时 框架开始运动 设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩 擦力 g 取 10m s2 1 求框架开始运动时 ab 速度 v 的大小 2 从 ab 开始运动到框架开始运动的过程中 MN 上产生的热量 Q 0 1J 求该过程 ab 位移 x 的大小 解析解析 1 对框架的压力ab 11 Fm g 框架受水平面的支持力 14 21N Fm gF 依题意 最大静摩擦力等于滑动摩擦力 则框架受到最大静摩擦力 2N FF 中的感应电动势ab EBlv 中电流MN 12 E I RR 受到的安培力MN F IlB 安 框架开始运动时 2 FF 安 由上述各式代入数据解得 6 vm s 2 闭合回路中产生的总热量 12 2 RR QQ R 总 由能量守恒定律 得 2 1 1 2 FxmvQ 总 代入数据解得 1 1xm 20102010 江苏卷 江苏卷 3 如图所示 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 与竖直方向均成角 则每根支架中承受的压力大小为30 15 A B C D 1 3 mg 2 3 mg 3 6 mg 2 3 9 mg 3 D 难度 中等 本题考查力的平衡或力的合成 解析 选 D 0 2 3 3cos30 9 Fmg Fmg 20102010 福建卷 福建卷 16 质量为 2kg 的物体静止在足够大的水平面上 物体与地面间的动 摩擦因数为 0 2 最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等 从 t 0 时刻开始 物体受到 方向不变 大小呈周期性变化的水平拉力 F 的作用 F 随时间 t 的变化规律如图所示 重 力加速度 g 取 10m s2 则物体在 t 0 到 t 12s 这段时间内的位移大小为 A 18m B 54m C 72m D 198m 命题特点 本题属于多过程问题 综合考查静摩擦力 滑动摩擦力 牛顿运动定律 匀 速直线运动和匀变速直线运动 需要考生准确分析出物体在每一段时间内的运动性质 解析 拉力只有大于最大静摩擦力时 物体才会由静止开始运动 0 3s 时 F fmax 物体保持静止 s1 0 3 6s 时 F fmax 物体由静止开始做匀加速直线运动 2 2 2 48 sm m fF a v at 6m s mats932 2 1 2 1 22 2 6 9s 时 F f 物体做匀速直线运动 s3 vt 6 3 18m 9 12s 时 F f 物体以 6m s 为初速度 以 2m s2为加速度继续做匀加速直线运动 matvts2732 2 1 36 2 1 22 4 所以 0 12s 内物体的位移为 s s1 s2 s3 s4 54m B 正确 答案 B 16 启示 多过程问题能体现考生的判断力 组合题能综合考查学生多方面的知识 这类题 目复习中应引起重视 20102010 广东卷 广东卷 13 图 2 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 答案 B 解析解析 三力平衡问题 用正交分解法 设 AOB 2 O 点受到 FA F 三力作用 其中 F G 建立如图所示的坐标系 列平衡方程得 GFF FF BA BA coscos sinsin 解出 当 1200时 当 1200时 故选 B GFF BA GFF BA 20102010 广东卷 广东卷 20 下列关于力的说法正确的是 A 作用力和反作用力作用在同一物体上 B 太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 答案答案 BD 解析解析 A 作用力和反作用力受力物体不同 要明确和一对平衡力区别 不要混淆 C 人造地球卫星绕地做匀速圆周运动有万有引力提供向心力 因而方向始终指向地心 一直在变 选 BD 17 20102010 山东卷 山东卷 16 如图甲所示 物体沿斜面由静止滑下 在水平面上滑行一段距离 后停止 物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同 斜面与水平面平滑连接 图乙中 v 和分别表示物体速度大小 加速度大小 摩擦力大小和路程 图乙中正确的是 fs 答案答案 C 解析解析 在斜面上 在水平面上 cosfmg fmg 本题考查力 速度 加速度 位移 图象 难度 易 20102010 山东卷 山东卷 17 如图所示 质量分别为 的两个物体通过轻弹簧连接 在 1 m 2 m 力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动 在地面 在空中 力与水平方F 1 m 2 mF 向成角 则所受支持力 N 和摩擦力正确的是 1 mf A 12 sinNm gm gF B 12 cosNm gm gF C cosfF D sinfF 17 AC17 AC 解析 整体法 分析受力 选 AC 本题考查受力分析 力的平衡 难度 易 20102010 重庆卷 重庆卷 25 19 分 某兴趣小组用如题 25 所示的装置进行实验研究 他们 在水平桌面上固定一内径为 d 的圆柱形玻璃杯 杯口上放置一直径为d 质量为 m 的匀质 2 3 18 薄原板 板上放一质量为 2m 的小物体 板中心 物块均在杯的轴线上 物块与板间动摩擦 因数为 不计板与杯口之间的摩擦力 重力加速度为 g 不考虑板翻转 1 对板施加指向圆心的水平外力 设物块与板间最大静摩擦力为 若F max f 物块能在板上滑动 求应满足的条件 F 2 如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力 冲量为 I 应满足什么条件才能使物块从板上掉下 I 物块从开始运动到掉下时的位移为多少 s 根据与的关系式说明要使更小 冲量应如何改变 sIs 解析解析 2 设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为 物块掉下时 圆板和物块速度大小 0 v 分别为和 1 v 2 v 由动量定理 有 0 Imv 由动能定理 有 19 对圆板 22 10 311 2 422 mg sdmvmv 对物块 2 2 1 2 2 0 2 mgsm v 由动量守恒定律 有 012 2mvmvmv 20102010 浙江卷 浙江卷 23 20 分 如图所示 一矩形轻质柔软反射膜可绕过 O 点垂直纸面 的水平轴转动 其在纸面上的长度为 L1 垂直的为 L2 在膜的下端 图中 A 处 挂有一科 行于转轴 质量为 m 长为 L3 的导体棒使膜 成平面 在膜下方水平放置一足够大的太阳 能光电池板 能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能 并将沟通转化成电能 光 电池板可等效为一个一电池 输出电压恒定为 U 输出电流正比于光电池板接收到的光能 设垂直于入身光单位面积上的光功率保持恒定 导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场 B 中 并与光电池构成回路 流经导体棒的电流垂直纸面向外 注 光电池与导体棒直接相 连 连接导线未画出 20 1 再有一束平等光水平入射 当反射膜与竖直方向成 60 时 导体棒牌受力平 衡状态 求此时电流强度的大小和光电池的输出功率 2 当变成 45 时 通过调整电路使导体棒保持平衡 光电池除维持导体棒国学平 衡外 不能输出多少额外电功率 解析解析 1 导体棒所受安培力 2A FIBL 导体棒有静力平衡关系 tan A mgF 解得 2 tan mg I BL 所以当 60 时 60 22 tan 60 3mgmg I BLBL 光电池输出功率为 6060 2 3mgU PUI BL 2 当时 根据 式可知维持静力平衡需要的电流为 0 45 0 45 22 tan 45 mgmg L BLBL 根据几何关系可知 0 4512 0 6012 cos 45 2 cos 60 PL L PL L 可得 4560 2 6 2 mgU PP BL 20102010 安徽卷 安徽卷 19 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 如图所示 若 P Q 一起沿斜面匀速下 21 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 答案 C 解析 解析 P Q 一起沿斜面匀速下滑时 由于木板 P 上表面光滑 滑块 Q 受到重力 P 的 支持力和弹簧沿斜面向上的弹力 木板 P 受到重力 斜面的支持力 斜面的摩擦力 Q 的 压力和弹簧沿斜面向下的弹力 所以选项 C 正确 20102010 四川卷 四川卷 20 如图所示 电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上 两相 同的金 属导体棒 a b 垂直于导轨静止放置 且与导轨接触良好 匀强磁场垂直穿过导轨平面 现 用一平行于导轨的恒力 F 作用在 a 的中点 使其向上运动 若 b 始终保持静止 则它所受 摩擦力可能 A 变为 0 B 先减小后不变 C 等于 F D 先增大再减小 答案 AB 解析 对 a 棒所受合力为 Fa F Ff mgsin BIl 说明 a 做加速度减小的加速运动 当 加速度为 0 后匀速运动 所以 a 所受安培力先增大后不变 如果 F Ff 2mgsin 则最大安培力为 mgsin 则 b 所受摩擦力最后为 0 A 正确 如果 F Ff 2mgsin 则最大安培力小于 mgsin 则 b 所受摩擦力一直减小最后不 变 B 正确 如果 Ff 3mgsin F Ff 2mgsin 则最大安培力大于 mgsin小于 2mgsin 则 b 所受摩擦力先减小后增大最后不变 可以看出 b 所受摩擦力先变化后不变 CD 错误 22 20092009 年高考物理试题分类汇编年高考物理试题分类汇编 相互作用相互作用 0909 年北京卷 年北京卷 18 如图所示 将质量为 m 的滑块放在倾角为 的固定斜面上 滑块 与斜面之间的动摩擦因数为 若滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等 重力加速度为 g 则 A 将滑块由静止释放 如果 tan 滑块将下滑 B 给滑块沿斜面向下的初速度 如果 tan 滑块将减速下滑 C 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动 如果 tan 拉力大小应是 2mgsin D 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动 如果 tan 拉力大小应是 mgsin 答案 C 解析解析 对处于斜面上的物块受力分析 要使物块沿斜面下滑则 mgsin mgcos 故 b d 将 a b 球依次放入一竖直放置 内径为的平底圆筒内 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 1 f和 2 f 筒底 所受的压力大小为F 已知重力加速度大小为 g 若所以接触都是光滑 的 则 A ab12 Fmmgff B a12 b Fmmgff C a12 ab m gFmmgff D aa12 b m gFmmgff 答案 A 0909 年江苏物理 年江苏物理 2 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 2 10m s A 3 m 2 B 2 m 2 C 1 m 2 D 3 m 4 答案 A 解析解析 熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律 是解决本题的根本 一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时 合力在分力的角平分线上 且两分力的夹 角越大 分力越大 题中当绳子拉力达到F 10N 的时候 绳子间的张角最大 即两个挂钉 间的距离最大 画框受到重力和绳子的拉力 三个力为共点力 受力如图 绳子与竖直方 27 向的夹角为 绳子长为L0 1m 则有 cos2Fmg 两个挂钉的间距离 sin 2 2 0 L L 解得 2 3 Lm A 项正确 0909 年广东理科基础 年广东理科基础 4 建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料 质量为 70 0kg 的工人站在地面上 通过定滑轮将 20 0kg 的建筑材料以 0 500m s2的加速度拉升 忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦 则工人对地面的压力大小为 g 取 lOm s2 A 510 N B 490 N C 890 N D 910 N 答案 B 09 09 年广东文科基础年广东文科基础 58 如图 8 所示 用一轻绳系一小球悬于 O 点 现将小球拉 至水平位置 然后释放 不计阻力 小球下落到最低点的过程中 下列表述正确的 是 A 小球的机械能守恒 B 小球所受的合力不变 C 小球的动能不断减小 D 小球的重力势能增加 答案 A 0909 年山东卷 年山东卷 16 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 28 夹角为 0 下列关系正确的是 A tan mg F B F mgtan C tan N mg F D FN mgtan 答案 A 解析解析 对小滑块受力分析如图所示 根据三角形定则可得 tan mg F sin N mg F 所以 A 正确 考点 受力分析 正交分解或三角形定则 提示 支持力的方向垂直于接触面 即指向圆心 正交分解列 式求解也可 0909 年山东卷 年山东卷 22 图示为某探究活动小组设计的节能运动系统 斜面轨道倾角为 30 质量为 M 的木箱与轨道的动摩擦因数为 3 6 木箱 在轨道端时 自动装货装置将质量为 m 的货物装入木箱 然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下 与轻弹簧被压缩至 最短时 自动卸货装置立刻将货物卸下 然后木箱恰好被 弹回到轨道顶端 再重复上述过程 下列选项正确的是 A m M B m 2M C 木箱不与弹簧接触时 上滑的加速度大于下滑的加速度 D 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中 减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性 势能 答案 BC 解析解析 受力分析可知 下滑时加速度为cosgg 上滑时加速度为cosgg 所以 C 正确 设下滑的距离为 l 根据能量守恒有 coscossinmM glMglmgl 得 m 2M 也可以根据除了重力 弹性力 29 做功以外 还有其他力 非重力 弹性力 做的功之和等于系统机械能的变化量 B 正确 在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中 减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能 所以 D 不正确 考点 能量守恒定律 机械能守恒定律 牛顿第二定律 受力分析 提示 能量守恒定律的理解及应用 0909 年安徽卷 年安徽卷 17 为了节省能量 某商场安装了智能化的电动扶梯 无人乘行时 扶梯运转得很慢 有人站上扶梯时 它会先慢慢加速 再匀速运 转 一顾客乘扶梯上楼 恰好经历了这两个过程 如图所示 那 么下列说法中正确的是 A 顾客始终受到三个力的作用 B 顾客始终处于超重状态 C 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方 再竖直向下 D 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方 再竖直向下 答案 C 解析解析 在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向 左 电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上 由 牛顿第三定律 它的反作用力即人对电梯的作用方向指向 向左下 在匀速运动的过程中 顾客与电梯间的摩擦力等 于零 顾客对扶梯的作用仅剩下压力 方向沿竖直向下 0909 年浙江卷 年浙江卷 14 如图所示 质量为 m 的等边三棱 柱静止在水平放置的斜面上 已知三棱柱与斜面之间的动 摩擦因数为 斜面的倾角为 o 30 则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为 A 2 3 mg 和 2 1 mg B 2 1 mg 和 2 3 mg C 2 1 mg 和 2 1 mg D 2 3 mg 和 2 3 mg 答案 A FN mg f a 30 解析解析 受力如图所示 mg0mgF o N 2 3 3cos mgmgf o 2 1 30sin 0909 年浙江卷 年浙江卷 16 如图所示 在光滑绝缘水平面上放置 3 个电荷量均为 q 0 q的相同小球 小球之间用劲度系数均为 0 k的轻质弹簧绝缘连接 当 3 个小球处 在静止状态时 每根弹簧长度为 0 l 已知静电力常量为k 若不考虑弹簧的静电感应 则每 根弹簧的原长为 A 2 0 2 2 5 lk kq l B 2 0 2 lk kq l C 2 0 2 4 5 lk kq l D 2 0 2 2 5 lk kq l 答案 C 解析解析 第三个小球受三个力的作用 它们的关系是 2 2 0 2 2 2 l q KKxk l q 得 2 0 2 4 5 lk Kq x 2 0 2 0 4 5 lk Kq lxll 0909 年全国卷年全国卷 25 18 分 如图所示 倾角为 的斜面上静止放置三个质量均为 m 的木箱 相邻两木箱的距离均为 l 工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑 逐一与 其它木箱碰撞 每次碰撞后木箱都粘在一起运动 整个过程中工人的推力不变 最后恰好 能推着三个木箱匀速上滑 已知木箱与斜面间的动摩擦因数为 重力加速度为 g 设碰撞 时间极短 求 1 工人的推力 2 三个木箱匀速运动的速度 F23 F13 31 3 在第一次碰撞中损失的机械能 答案 1 3sin3cosmgmg 2 2 2 sincos 3 gL 3 sincos mgL 解析解析 1 当匀速时 把三个物体看作一个整体受重力 推力 F 摩擦力 f 和支持力 根 据平衡的知识有 cos3sin3mgmgF 2 第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为 V1 加速度 cos sin2 cossin 1 g m mgmgF a根据运动学公式或动能定理有 cos sin2 1 gLV 碰撞后的速度为 V2根据动量守恒有 21 2mVmV 即碰撞后 的速度为 cos sin 2 gLV 然后一起去碰撞第三个木箱 设碰撞前的速度为 V3 从 V2 到 V3 的加速度为 2 cos sin 2 cos2sin2 2 g m mgmgF a 根据 运动学公式有LaVV 2 2 2 2 3 2 得 cos sin2 3 gLV 跟第三个木箱 碰撞根据动量守恒有 43 32mVmV 得 cos sin2 3 2 4 gLV就是匀速的速度 3 设第一次碰撞中的能量损失为E 根据能量守恒有 2 2 2 1 2 2 1 2 1 mVEmV 带入 数据得 cos sin mgLE 0909 年山东卷年山东卷 24 15 分 如图所示 某货场而将质量为 m1 100 kg 的货物 可视为质点 从高处运送至地面 为避免货 物与地面发生撞击 现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道 使货物中轨道顶端无初速滑下 轨道半径 R 1 8 m 地面上紧靠 轨道次排放两声完全相同的木板 A B 长度均为 l 2m 质量均 为 m2 100 kg 木板上表面与轨道末端相切 货物与木板间的动摩擦因数为 1 木板与地 面间的动摩擦因数 0 2 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等 取 g 10 m s2 1 求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力 2 若货物滑上木板 4 时 木板不动 而滑上木板 B 时 木板 B 开始滑动 求 1应 满足的条件 3 若 1 0 5 求货物滑到木板 A 末端时的速度和在木板 A 上运动的时间 32 解析解析 1 设货物滑到圆轨道末端是的速度为 0 v 对货物的下滑过程中根据机械能 守恒定律得 2 1 0 1 2 mgRmv 做减速运动时的加速度大小为 1 a 由牛顿第二定律得 111 1 m gm a 设货物滑到木板 A 末端是的速度为 1 v 由运动学公式得 22 101 2vval 联立 式代入数据得 1 4 vm s 设在木板 A 上运动的时间为 t 由运动学公式得 101 vvat 联立 式代入数据得0 4ts 考点 机械能守恒定律 牛顿第二定律 运动学方程 受力分析 0909 年安徽卷 年安徽卷 22 14 分 在 2008 年北京残奥会开幕式上 运动员手拉 绳索向上攀登 最终点燃了主火炬 体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不 息的精神 为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用 可将过程简化 一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮 一端挂一吊椅 另一端被坐在吊椅上的 运动员拉住 如图所示 设运动员的质量为 65kg 吊椅的质量为 15kg 不计定 滑轮与绳子间的摩擦 重力加速度取 2 10m sg 当运动员与吊椅一起正以加 速度 2 1m sa 上升时 试求 1 运动员竖直向下拉绳的力 2 运动员对吊椅的压力 答案 440N 275N 解析解析 解法一解法一 1 设运动员受到绳向上的拉力为F 由于跨过定滑轮的两段绳子拉力 相等 吊椅受到绳的拉力也是F 对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示 则有 33 ammgmm 2F 人人人人 NF440 由牛顿第三定律 运动员竖直向下拉绳的力 NF440 2 设吊椅对运动员的支持力为FN 对运动员进行受力分析如图所 示 则有 amgm FF N人人 275NFN 由牛顿第三定律 运动员对吊椅的压力也为 275N 解法二解法二 设运动员和吊椅的质量分别为M和m 运动员竖直向下的 拉力为F 对吊椅的压力大小为FN 根据牛顿第三定律 绳对运动员的拉力大小为F 吊椅对运动员的支 持力为FN 分别以运动员和吊椅为研究对象 根据牛顿第二定律 MagM FF N mamgFF N 由 得 NF440 NFN275 0909 年上海物理 年上海物理 23 12 分 如图 质量均为m的两个小球 A B 固定在弯成 120 角的绝缘轻杆两端 OA 和 OB 的长度均为l 可绕过 O 点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动 空气阻力不计 设 A 球带正电 B 球带负电 电量均为q 处在竖直向下的匀强电场中 开 始时 杆 OB 与竖直方向的夹角 0 60 由静止释放 摆动到 90 的位置时 系统处于 平衡状态 求 1 匀强电场的场强大小E 2 系统由初位置运动到平衡位置 重力做的功Wg和静电力做的功We 3 B 球在摆动到平衡位置时速度的大小v 解析解析 1 力矩平衡时 mg qE lsin90 mg qE lsin 120 90 即mg qE mg qE 得 E 1 2 mg 3q F F m人 m椅 g a F m人g a FN 34 2 重力做功 Wg mgl cos30 cos60 mglcos60 1 mgl 静电力做功 We qEl cos30 cos60 qElcos60 mgl 3 小球动能改变量 Ek 1 2 mv2 Wg We 1 mgl 得小球的速度 v 33 33 物理物理 选修选修 2 2 2 2 2 10 分 液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体 所受到的压强行各个方向传递的原理制成的 图为一小型千斤顶的结构示意图 大活塞的 直径 D1 20cm 小活塞 B 的直径 D2 5cm 手柄的长度 OC 50cm 小活塞与手柄的连接点到转轴 O 的距离 OD 10cm 现用此千斤顶使质量 m 4 103kg 的重物升高 了 h 10cm g 取10m s2 求 i 若此千斤顶的效率为 80 在这一过程中人 做的功为多少 ii 若此千斤顶的效率为 100 当重物上升时 人对手柄的作用力 F 至少要多大 解析解析 i 将重物托起 h 需要做的功 1 mgWh 设人对手柄做的功为 2 W 则千斤顶的效率为 1 2 W W 代入数据可得 3 2 5 0 10WJ i i 设大活塞的面积为 1 S 小活塞的面积为 2 S 作用在小活塞上的压力为 1 F 当 于斤顶的效率为 100 时 有 35 1 12 Smg FS 2 11 2 22 SD SD 当 1 F和 F 都与杠杆垂直时 手对杠杆的压力最小 利用杠杆原理 有 1 F ODF OC 由 式得 F 500N 2008 2008 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试 全国年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试 全国 如图 一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑 A与B的接触面 光滑 已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的 2 倍 斜面倾角为 B与斜面之间的动摩擦因数是 A B C D 答案 A 解析 因为 A 和 B 紧挨着匀速下滑 所以把 A B 作为一个整体 由平衡方程 2mgsin mgcos 2 mgcos 得 tan 则 A 正确 2008 2008 年普通高等学校夏季招生考试物理 江苏卷 年普通高等学校夏季招生考试物理 江苏卷 如图所示 两光滑斜面的倾角分别为 30 和 45 质量分别为 2 m和m的两个滑块用 不可伸长的轻绳通过滑轮连接 不计滑轮的质量和摩擦 分别置于两个斜面上并由静止释 放 若交换两滑块位置 再由静止释放 则在上述两种情形中正确的有 36 A 质量为 2m的滑块受到重力 绳的张力 沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 B 质量为m的滑块均沿斜面向上运动 C 绳对质量为 m 滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 D 系统在运动中机械能均守恒 答案 BD 解析 质量为 2m 的物体受重力 绳的张力