高考物理一轮复习全国1卷B课件专题二相互作用.pptx

专题二相互作用,高考物理(新课标专用),A组统一命题课标卷题组考点一常见的三种力、力的合成与分解,五年高考,1.(2017课标,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为()A.2-B.C.D.,答案C本题考查受力分析、滑动摩擦力、共点力的平衡。物块在水平力F作用下做匀速直线运动,其受力如图甲所示由平衡条件:F=f、FN=mg而f=FN=mg即F=mg当F的方向与水平面成60角时,其受力如图乙,甲,乙,由平衡条件:Fcos60=f1f1=FN1=(mg-Fsin60)联立解得=,选项C正确。,一题多解受力变化时,物块和桌面间的动摩擦因数不变,不妨假设摩擦力和支持力的合力方向与支持力的夹角为,则有tan=,因不变,故角不变,即F与mg的合力方向不变,由图可知,当F由水平变为与水平面夹角为60时,F大小不变,=30,再由=tan得=tan30=选项C正确。,2.(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。,考点二受力分析、共点力的平衡,3.(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。,4.(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。,温馨提示关键词:光滑的轻滑轮;水平粗糙桌面;系统静止;F方向不变。,隐含条件整个系统处于静止状态,则绳子间的夹角不变,各段绳子上的拉力大小不变。,方法技巧以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。,5.(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。,温馨提示隐含条件:不计所有摩擦及小球质量均为m意味着a和b在同一水平线上,且左右对称平衡。a、b间距等于半径意味着a、b间圆弧对应的圆心角等于60。,评析试题以连接体的平衡为载体,考查了受力分析、平衡条件的应用,对数学运算能力有较高的要求,难度中等偏上。,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距离h=(l0+x)cos,=l0cos+xcos=l0cos+x0l0+x0故小球一定升高选项A正确。,解题思路求解本题的关键是以小球为研究对象,小球在竖直方向上受力始终平衡,即mg=kx0=kxcos,x0=xcos。而l0cosl0,导致l0cos+x0F2,F2增大,F不一定增大,故D错误。,4.如图所示,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止,现用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未动。则施力F后,下列说法正确的是()A.A、B之间的摩擦力一定变大B.B与墙面间的弹力可能不变C.B与墙之间可能没有摩擦力D.弹簧弹力一定不变,答案D最初A所受的静摩擦力沿斜面向上,施力F后,摩擦力可能变小,A错;由于弹簧的形变没有变化,所以弹簧的弹力一定不变;将A、B作为一整体分析,力F有水平向左的分力,所以B与墙面间的弹力由无变有,而力F有竖直向上的分力,所以B与墙之间有静摩擦力,故B、C错,D对。,5.(2016安徽第三次联考,14)如图所示,一圆环套在竖直光滑的杆上,杆的直径比环的内径略小,圆环通过轻弹簧与放在地面上的物块相连,开始时弹簧处于原长,由静止释放圆环,到圆环向下的速度达到最大的过程中(此过程物块一直保持静止)()A.圆环受到的合力在减小B.杆对圆环的作用力在减小C.地面对物块的摩擦力在减小D.地面对物块的支持力在减小,答案A圆环从静止释放到速度最大的过程中,对圆环分析可知,其速度不断增大,加速度不断减小,所受的合力不断减小,A项正确;由于环在向下运动的过程中,弹簧的长度不断减小,弹力不断增大,弹力沿水平方向的分力不断增大,对环水平方向研究知,杆对圆环的作用力不断增大,B项错误;对环、弹簧和物块整体研究,地面对物块的摩擦力与杆对环的作用力等大反向,因此地面对物块的摩擦力不断增大,C项错误