高考真题 专题二【相互作用】带解析

专题二 相互作用
1．(2011年高考山东卷)
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F f a ≠0，b 所受摩擦力F f b ＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )
A ．F f a 大小不变
B ．F f a 方向改变
C ．F f b 仍然为零
D ．F f b 方向向右 2．(2011年高考江苏卷)
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α，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.mg 2sin α
B.mg 2cos α
C.1
2
mg tan α
D.1
2
mg cot α 3．(2011年高考江苏卷)
如图所示，倾角为α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α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
4．(2011年高考天津卷)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 5．(2011年高考安徽卷)
一质量为m 的物块恰好静止在倾角为 θ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 ．受到的摩擦力不变
D ．受到的合外力增大 6．(2011年高考海南卷)
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m 1的重物．在绳上距a 端l /2的c 点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比m 1
m 2
为( )
A. 5 B ．2 C.5
2
D. 2
7．(2011年高考海南卷)
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v 0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，v 0较大时方向向左，v 0较小时方向向右 8．(2011年高考广东卷)
如右图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P 在F 1、F 2
和F 3三力作用下保持静止，下列判断正确的是( )
A ．F 1>F 2>F 3
B ．F 3>F 1>F 2
C ．F 2>F 3>F 1
D ．F 3>F 2>F 1
专题二 相互作用
1．【解析】选AD.右侧绳剪断瞬间，b 受到弹簧向左的拉力和向右的摩擦力，(因b 在弹簧拉力作用下有向左运动的趋势)故选项C 错误，选项D 正确．木块a 受左侧绳的拉力和弹簧弹力不变(弹簧未来得及形变)，故F f a 不变．选项A 正确，选项B 错误．
2．【解析】选A.对石块受力分析如图，建立如图所示坐标系，由平衡条件得：2F sin α＝mg ，解得F ＝mg 2sin α
.
3．【解析】选AC.对M 受力分析如图甲所示，对m 受力分析如图乙所示．因为轻质绸带与斜面间无摩擦，结合牛顿第三定律知F ′f ＝F f ，A 对；在α角较小时，M 、m 可同时相对绸带静止，并以共同的加速度滑动，此时m 会沿斜面上滑，B 、D 错；F f ≤μmg cos α<μMg cos α，说明M 不可能相对绸带发生滑动，C 对．
4．【解析】选A.对A 、B 整体受力分析如图所示，滑动摩擦力F 使整体产生加速度a ，a 等于μg 不变，对B 受力分析知，B 所受静摩擦力F f ＝m B ·a ＝μm B g ，大小不变，方向向左，故A 对，B 、C 、D 错．
5．【解析】选A.由于物块恰好静止在斜面上，由平衡条件知mg sin θ＝μmg cos θ① 当加一竖直向下的力F 时， F f ＝μ(mg ＋F )cos θ②
由①②得F f ＝(mg ＋F )sin θ， 所以物块仍保持静止． 6．【解析】选C.对于结点c ，受三个拉力的作用，如图所示，其中F 1＝m 2g ，F 2＝m 1g ，平衡时，F 2、F 3的合力F 大小等于F 1，即F ＝m 2g .由图可知，F F 2
＝cos α，而cos α＝
l l 2＋(l
2
)2
＝
25，所以m 2g m 1g ＝25
，即m 1m 2＝52，故C 正确．
7．【解析】选A.法一：整体法．选物块和斜劈为研究对象，由于系统的加速度等于零，合力等于零，故系统在水平方向的合力等于零．因此地面对斜劈的摩擦力等于零．故A正确．
法二：隔离法．选物块为研究对象，受力情况如图所示，由于物块匀速运动，
故F f cos α＝F N sin α.
选斜劈为研究对象，受力情况如图所示，假设地面对斜劈的摩擦力为F〃f向右，则根据平衡条件，得F〃f＋F′N sin α＝F′f cos α，且F f cos α＝F N sinα，F′N＝F N，F′f＝F f，所以F〃f＝F f cos α－F f cos α＝0.故A正确．
8．【解析】选B.
由连接点P在三个力作用下静止知，三个力的合力为零，即F1、F2二力的合力F′3与F3等大反向，三力构成的平行四边形如图所示，由数学知识可知F3>F1>F2，B正确．。