专题1第1讲相互作用与牛顿运动定律

1、AF专题一第一讲、选择题（16题只有一个选项正确，710小题有多个选项正确）1 . （2014 上海）如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由 A向B运动,始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N在运动过程中（）A. F增大，N减小B. F减小，N减小C. F增大，N增大D. F减小，N增大答案A解析由题意知，小球在由 A运动到B过程中始终处于平衡状态。设某一时刻小球运动至如图所示位置，则对球由平衡条件得：F= mgsin 0 , N=.'mgcosB，在运动过程中，0增大，故F增大，N减小，A正确。.叮2 . （201

2、4 贵州六校联考）如图所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放 A乳着物体Bo A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧，物体A B均处于静止状态。下列说法中正确的是（）A. B受到向左的摩擦力B. B对A的摩擦力向右C. 地面对A的摩擦力向右D. 地面对A没有摩擦力答案D解析弹簧被压缩，则弹簧给物体 B的弹力水平向左，因此物体B平衡时必受到 A对B 水平向右的摩擦力，则 B对A的摩擦力水平向左，故 A B均错误；取A、B为一整体，因其水平方向不受外力，则地面对A没有摩擦力作用，故 D正确，C错误。3. （2014 陕西宝鸡质检 ）如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值定，轻杆A端用铰链固定

3、，滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），轻杆B端吊一重物G,现将绳的一端拴在杆的 B端，用拉力 以下分析正确的是（）A. 绳子越来越容易断B. 绳子越来越不容易断C. AB杆越来越容易断D. AB杆越来越不容易断F将B端缓慢上拉（均未断），在AB杆达到竖直前,答案B解析以B点为研究对象，它受三个力的作用而处于动态平衡状态，其中一个是轻杆 的弹力T, 一个是绳子斜向上的拉力F, 一个是绳子竖直向下的拉力F'（大小等于物体的重力mg），根据相似三角形法，可得 OA= -Tb = Ob由于OA和OB不变，OB逐渐减小，因此轻杆上的弹力大小不变，而绳子上的拉力越来越小，选项B正确，其余选

4、项均错误。4. （2014 豫东、豫北名校模拟）轻质弹簧A的两端分别连在质量为m和m的小球上，两球均可视为质点。另有两根与A完全相同的轻质弹簧 B C的一端分别与两个小球相连，B的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牵住，如图所示。适当调节手的高度与用力的方向，保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变（已知sin37 °= 0.6 , cos37°= 0.8），当弹簧C的拉力最小时，B、C两弹簧的形变量之比为( )1A. 11B. 35C. 43D. 54答案C解析本题考查胡克定律、受力分析，意在考查考生灵活选择研究对象和处理共点力平衡问题的能力。选两个小球及弹簧

5、 A作为一个整体进行受力分析，当弹簧C方向与弹簧B方向垂直时，4弹簧C的拉力最小。在水平方向上有kxBSin30 ° = kxocos37°，则弹簧 B、C伸长量之比为-,C项正确。5. （2014 山西太原一模）如图所示，一只小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从A运动到B的过程中（A. 树枝对小鸟的合作用力先减小后增大B. 树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大C. 树枝对小鸟的弹力先减小后增大D. 树枝对小鸟的弹力保持不变答案B解析 树枝对鸟的合作用力是支持力和摩擦力的合力，由二力平衡得，它与小鸟重力等大反向，因小鸟所受重力不变，所以树枝对小鸟的合作用力不变，A项错

6、误。由受力分析图可知，树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大，对小鸟的弹力先增大，后减小，所以B项对，CD两项均错误。6. （2014 湖北八校二次联考）如图所示，质量为 m的木块A放在水平面上的质量为M的斜面体B上，现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上，A、B均保持静止不动。则（）A. A与B之间一定存在摩擦力B. B与地面之间一定存在摩擦力C. B对A的支持力一定等于 mgD. 地面对B的支持力大小一定等于（m+ M）g答案D解析A在斜面上处于静止状态，对A受力分析如图甲所示，若Fx= G,贝U f = 0;若Fx>CX,则f工0且方向斜向下，贝U A错误；由图甲知 N=

7、Fy+ G,贝U N与G的大小关系不确定，C错误；对A、B整体受力分析如图乙，水平方向上与地面间无摩擦力，竖直方向上N地=G+G= （m+ M）g，贝U B错误，D正确。7. （2014 哈尔滨模拟）如图所示，两楔形物块A、B两部分靠在一起， 物块B放置在水平地面上， 物块A上端用绳子拴在天花板上， 绳子处于竖 直方向的伸直状态，A、B两物块均保持静止，则 A物体可能受到几个力 的作用（）A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个答案ABC解析本题考查物体的弹性和弹力，意在考查考生对共点力的平衡条件应用能力。对A物体分析，若绳子的拉力等于 A的重力，贝U A对B没有压力；故 A可能受2个力; 若

8、拉力小于重力，则 AB间有弹力的作用，根据共点力的平衡条件可知，若AB间没有摩擦力,则A不可能平衡；故 A、B间一定有摩擦力；故 A受4个力；若绳子的拉力等于零，则A受重力、弹力和摩擦力，故 A受3个力作用。8. （2014 东北三校模拟）如图所示，横截面为直角三角形的斜劈A,底面靠在粗糙的竖直墙面上，力F通过球心水平作用在光滑球B上，系统处于静止状态。当力F增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是（)A. A所受合外力增大C. B对地面的压力一定增大答案BCD解析A所受合力始终为零,B. A对竖直墙壁的压力增大D.墙面对A的摩擦力可能变为零水平方向上 F= Fn2, B项正确；对B分析，如

9、图2所示，水平方向:F= FnsCOS 0，竖直方向:A项错；对整体分析如图 1所示，不论摩擦力方向如何,Fni= FnQn 0 + mBg，联立得C项正确；对 A分析得所受摩擦力可能为零，D正确。9. （2014 河北石家庄质检）如图所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O点为球心，A、B为两个完全相同的小物块 （可视为质点），小物块A静止在球面的左侧，受到 的摩擦力大小为F1,对球面的压力大小为 N；小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为 2,已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为0,则（）A. FiF2 = cos 01B. F1F? = sin 01

10、C. N2N2 = cos 01D. N2N= sin 01答案AC解析对A、B分别受力分析如图，根据力的平衡得F1 = mgsi n0 , F2= mgtan 0，得 F1 F2=cos 01 :,N'= mgcos0 ,mg2N2= cos 01,所以 A、C=cos 0，结合牛顿第三疋律得Ni项正确，B、D项错误。o10. （2014 江西八校联考）如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部 0'处（O为球心），弹簧另一端与质量为 m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为 R、与水平地面之间的动摩擦因数为卩，OP与水平方向的夹角为0 = 30

11、°。F列说法正确的是（）A轻弹簧对小球的作用力大小为右3mgB. 容器相对于水平面有向左的运动趋势C. 容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上D. 弹簧原长为答案CD解析对小球受力分析，如图所示，因为0 = 30°，所以三角形 00 P为等边三角形，由相似三角形法得 Fn= F= mg所以A项错。由整体法得，容器与地面没有相对运动趋势，B项错误。小球处于平衡状态，容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力平衡，故C项正确。由胡克定律有F= mg= k（L。一 R），解得弹簧原长Lo= R+罟，D项对。二、非选择题11. 在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图 所

12、示。仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球。无风时，金属丝竖直下 垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度。风力 越大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力。那么 风力大小F跟金属球的质量 m偏角0之间有什么样的关系呢？答案见解析解析以金属球为坐标原点，取水平方向为x轴，竖直方向为 y轴，建立坐标系，水 平方向的合力F合x和竖直方向的合力 F合y分别等于零，即F 合x= FfSin 0 F= 0, F 合y= FtCOS 0 mg= 0,解得 F= mgtan 0。由所得结果可知，当金属球的质量m定时，风力F只跟偏角0有关。因此，由偏角0的大小就可以反映出风力的

13、大小。12. 如图所示，倾角为 30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上，整个装置处在垂直斜面 向上的匀强电场之中，一质量为m电荷量为一q的小滑块恰能沿斜面匀速下滑，已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为已，求该匀强电场场强 E的大小。4答案曽解析受力分析如图所示，由题意得:mgsin 0 Ff = 0Fn mgcos0 F= 0F = qEFf = 3 Fn由得： mgsin 0 3 (mgcos 0 + qE) = 0” 、+mgs in 03 mgcos 0解之得E=卩q代入数据得E=卡四6q13. 质量为M的木楔倾角为0，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑如果用与木楔斜面成a角的力F拉着木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。(1)当a取何值时，拉力F有最小值，并求此最小值;(2)求此时木楔对水平面的摩擦力是多少?1答案(1) 0 mgsin2 0(2) qmgsin4 0解析木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin 0 =卩 mgcos 0，即卩 卩=tan 0。(1)因其在力F作用下沿斜面向上匀速运动，则有：Feos a = m