最新2019版高考物理一轮复习 第二章 相互作用章末综合测试(含答案).doc
版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课时2 力的合成与分解 受力分析和物体的平衡课时训练(含解析)
课时2 力的合成与分解受力分析和物体的平衡1.(2019·浙江6月学考)如下列图是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为θ。
一名质量为m的幼儿在此滑道上匀速下滑。
假设不计空气阻力,如此该幼儿( A )A.所受摩擦力大小为mgsin θB.所受摩擦力大小为mgcos θC.对滑道压力大小为mgsin θD.对滑道压力大小为mgtan θ2.如图是某街舞爱好者在水平面上静止倒立的情景,如此此街舞爱好者( A )A.手掌所受支持力大小等于人的重力B.手掌所受静摩擦力方向向左C.手掌所受静摩擦力方向向右D.重心在腰部某处解析:此街舞爱好者只受重力和水平面对手掌的支持力,且二力平衡,故重心应在手掌正上方,A正确,B,C,D错误。
3.某校在水平直道举行托乒乓球徒步比赛。
某同学将球置于球拍中心,保持球拍的倾角为θ0,球一直保持在球拍中心不动。
整个过程假设做匀速直线运动至终点。
如此乒乓球受到(忽略空气阻力)( C )A.1个力B.2个力C.3个力D.4个力解析:乒乓球受重力、球拍对球的支持力与球拍对球的摩擦力,故C正确。
4.L形木板P(上外表光滑)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外表的滑块Q相连,如下列图。
假设P,Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力,如此木板P的受力个数为( C )A.3B.4C.5D.6解析:因P,Q一起匀速下滑,所以斜面对P有沿斜面向上的摩擦力,而Q必受弹簧向上的弹力,所以隔离P可知P受重力、斜面摩擦力、斜面弹力、弹簧弹力、Q的压力作用,故C正确。
5.(多项选择)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。
一游僧见之曰:无烦也,我能正之。
〞游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。
假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如下列图,木楔两侧产生推力F N,如此( BC )A.假设F一定,θ大时F N大B.假设F一定,θ小时F N大C.假设θ一定,F大时F N大D.假设θ一定,F小时F N大解析:根据力F的作用效果将力F分解为垂直于木楔两侧的推力F N,如下列图。
2019年高考物理一轮复习 第2章 相互作用 新人教版
第二章 相 互 作 用综合过关规范限时检测满分:100分 考试时间:60分钟一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共计48分。
1~5题为单选,6~8题为多选,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不选的得0分)1.(2018·武汉市部分学校调研测试)如图,在水平桌面上叠放着物体a 、b 、c ,三个物体均处于静止状态。
下列说法正确的是导学号 21993412( D )A .b 对a 的摩擦力可能水平向右B .b 对a 的支持力与a 受到的重力是一对作用力和反作用力C .c 一定受到水平桌面施加的摩擦力D .c 对b 的作用力一定竖直向上[解析] 图a 、b 的接触面不水平,故b 对a 的摩擦力不可能沿水平方向,选项A 错误;b 对a 的支持力方向垂直于两者接触面向上,与a 的重力的方向不在同一直线上,选项B 错误;对a 、b 、c 整体来说,水平方向不受力,则c 不受水平桌面的摩擦力,选项C 错误;对a 、b 整体分析可知,整体受到向下的重力作用,则c 对b 的作用力与a 、b 整体的重力等大反向,即竖直向上,故c 对b 的作用力竖直向上,选项D 正确。
2.(2018·开封市高三定位考试)如图所示,一件重力为G 的衣服悬挂在等腰衣架上,已知衣架顶角θ=120°,底边水平,不计摩擦。
则衣架一侧对衣服的作用力大小为导学号 21993413( A )A .33GB .32GC .G 2D .G[解析] 由题意知,衣架两侧对衣服作用力的夹角为60°,由力的平衡条件知,2F cos30°=G ,解得F =33G ,选项A 正确。
3.(2018·益阳市湘潭市调研考试)如图所示,小球A 、B 通过一条细绳跨过定滑轮连接,它们都套在一根竖直杆上。
当两球平衡时,连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ。
假设装置中的各处摩擦均不计,则A、B球的质量之比为导学号 21993414( B )A.2cosθB.1cosθC.tanθD.1sinθ[解析]对A、B两球受力分析如答图所示,由力的平衡条件可知,T′sinθ=m A g,T sin2θ=m B g,T′=T,解得m A m B=sinθsin2θ=1cosθ,B正确。
2019版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 课后分级演练6 受力分析 共点力的平衡(含答案).doc
课后分级演练(六) 受力分析共点力的平衡【A级——基础练】1.如图所示,在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向.则( )A.环只受三个力作用B.环一定受四个力作用C.物体做匀加速运动D.悬绳对物体的拉力小于物体的重力解析:B 分析物体M可知,其受两个力作用,重力和轻绳拉力,因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,故二力平衡,物体做匀速运动,C、D错误;再对环进行受力分析可知,环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力,A错误,B正确.2.孔明灯相传是由三国时的诸葛孔明发明的.如图所示,有一盏质量为m的孔明灯升空后向着东北偏上方向沿直线匀速上升,则此时孔明灯所受空气的作用力的大小和方向是( )A.0 B.mg,竖直向上C.mg,东北偏上方向 D.2mg,东北偏上方向解析:B 本题考查物体的平衡,考查考生对平衡状态的理解.孔明灯做匀速直线运动,受重力和空气的作用力而平衡,空气的作用力与重力等大反向,选项B正确.3.目前,我市每个社区均已配备了公共体育健身器材.图示器材为一秋千,用两根等长轻绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点.由于长期使用,导致两根支架向内发生了稍小倾斜,如图中虚线所示,但两悬挂点仍等高.座椅静止时用F表示所受合力的大小,F1表示单根轻绳对座椅拉力的大小,与倾斜前相比( )A.F不变,F1变小B.F不变,F1变大C.F变小,F1变小D.F变大,F1变大解析:A 由平衡条件可知两绳拉力的合力大小等于座椅的重力,所以F不变,两根支架向内发生了稍小倾斜,两绳夹角变小,所以两绳拉力变小,即F1变小.A正确.4.如图所示,放置在斜劈上的物块受到平行于斜面向上的力F的作用,整个装置保持静止.现在使力F增大,但整个装置仍保持静止,则下列说法正确的是( )A.物块对斜劈的压力可能增大B.物块受到的合外力可能增大C.地面对斜劈的摩擦力可能减小D.斜劈对物块的摩擦力可能减小解析:D 由于F平行于斜劈,现在使力F增大,物块对斜劈的压力不变,选项A错误;由于整个装置处于静止,物块受到的合外力不变,仍为0,选项B错误;把物块和斜劈看成整体,现在使力F增大,地面对斜劈的摩擦力增大,选项C错误;当F 很小时,斜劈对物块的摩擦力沿斜劈向上,增大F,斜劈对物块的摩擦力可能减小,选项D正确.5.(2017·河北石家庄二中模拟)如图所示,弹簧秤、绳和滑轮的重力不计,摩擦力不计,物体重量都是G.在甲、乙、丙三种情况下,弹簧的读数分别是F1、F2、F3,则( )甲乙丙A.F3>F1=F2B.F3=F1>F2C.F1=F2=F3D.F1>F2=F3解析:B 题甲图:物体静止,弹簧的拉力F1=G.题乙图:以物体为研究对象,作出受力图如图甲.由平衡条件得F2=G sin60°=32mg.题丙图:以动滑轮为研究对象,受力如图乙.由几何知识得F3=mg.故F3=F1>F2,B正确.甲乙6.(2017·山东淄博模拟)如图所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计小球与斜面间的摩擦,斜面体与墙不接触,整个系统处于静止状态.则( )A.水平面对斜面体没有摩擦力作用B.水平面对斜面体有向左的摩擦力作用C.斜面体对水平面的压力等于(M+m)gD.斜面体对水平面的压力小于(M+m)g解析:D 将斜面体A和小球B作为一个整体,由于受轻绳斜向上的拉力,因此地面对A有向右的摩擦力,A、B错误;同时斜面体对地面的压力小于(M+m)g,D正确,C错误.7.轻杆的一端安装有一个小滑轮P,用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子,如图所示,现保持滑轮的位置不变,使杆向下转动一个角度到虚线位置,则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是( )A.变大B.不变C.变小D.无法确定解析:B 由于滑轮位置不变,细绳中的拉力不变,滑轮两侧细绳的夹角不变,由平衡条件可知,杆对滑轮P的作用力不变,选项B正确.8.质量为10 kg的物体置于水平地面上,它与地面间的动摩擦因数μ=0.2.从t=0开始,物体以一定的初速度向右运动,同时受到一个水平向左的恒力F=10 N的作用.则反映物体受到的摩擦力F f随时间t变化的图象是下列图示中的(取水平向右为正方向,g取10 m/s2)( )解析:B 刚开始一段时间内,物体做减速运动,物体受到滑动摩擦力的作用F f=-μmg=-20 N;速度减为零后,因为水平拉力小于物体与地面间的最大静摩擦力,所以物体静止,此时物体受到的摩擦力是静摩擦力,根据物体的平衡条件可知,F f=10 N.综上分析,选项B正确.9.(多选)如图所示,形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b 靠在一起,表面光滑,重力为G,其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在平面上.现过a的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将a拉离平面一直滑到b的顶端,对该过程分析,则应有( )A.拉力F先增大后减小,最大值是GB.开始时拉力F最大为3G,以后逐渐减小为0 C.a、b间的压力开始最大为2G,以后逐渐减小到G D.a、b间的压力由0逐渐增大,最大为G解析:BC 要把a拉离平面,在开始时,平面MN对a球的支持力应为0,因此a球受力分析如图甲所示,则sin θ=R2R=1 2,所以θ=30°,拉力F=Gtan 30°=3G.当球a逐渐上升时,用图解法分析F的变化如图乙所示,在球a上升时,拉力F逐渐减小至0,在开始时,a、b间的压力F N=Gsin 30°=2G,以后逐渐减小至G,因此正确选项为B、C.甲乙10.如图所示,光滑金属球的重力G=40 N.它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角θ=37°的斜面体上,已知斜面体处于水平地面上保持静止状态,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)墙壁对金属球的弹力大小;(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向.解析:(1)金属球静止,则它受到三个力的作用而平衡(如图所示).由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为F N1=G tan 37°=40×34N =30 N. (2)斜面体对金属球的弹力为F N2=Gcos 37°=50 N ,由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为F f =F N2sin 37°=30 N ,摩擦力的方向水平向左.答案:(1)30 N (2)30 N 方向水平向左【B 级——提升练】11.(2017·广东汕头二模)重力都为G 的两个小球A 和B 用三段轻绳如图连接后悬挂在O 点上,O 、B 间的绳子长度是A 、B 间的绳子长度的2倍,将一个拉力F 作用到小球B 上,使三段轻绳都伸直且O 、A 间和A 、B 间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上,则拉力F 的最小值为( )A.12GB.33G C .G D.233G 解析:A 对A 球受力分析可知,因O 、A 间绳竖直,则A 、B 间绳上的拉力为0.对B 球受力分析如图所示,则可知当F 与O 、B 间绳垂直时F 最小,F min =G sin θ,其中sin θ=l 2l =12,则F min =12G ,故A 项正确.12.如图所示,质量不等的盒子A和物体B用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为θ的斜面上,与斜面间的动摩擦因数μ=tan θ,B悬于斜面之外而处于静止状态.现向A中缓慢加入砂子,下列说法正确的是( )A.绳子拉力逐渐减小B.A对斜面的压力逐渐增大C.A所受的摩擦力一定逐渐增大D.A可能沿斜面下滑解析:B 本题考查共点力平衡条件的应用,意在考查考生的受力分析能力以及应用平衡条件解决问题的能力.当m A g sin θ>m B g时,对A受力分析,由平衡条件有m A g sin θ=F f+m B g,随m A的增大,摩擦力不断增大;当m A g sin θ<m B g时,由平衡条件有m A g sin θ+F f=m B g,随m A的增大,摩擦力不断减小,C 错误;在垂直斜面方向上,始终有F N=m A g cos θ,因此随着砂子的不断加入,A对斜面的压力不断增大,B正确;由μ=tan θ可知,最大静摩擦力F fmax=μm A g cos θ=m A g sin θ,比较以上两个平衡关系式可知,A所受静摩擦力始终小于最大静摩擦力,故A保持静止,D错误;此时绳子所受拉力等于B的重力,故拉力保持不变,A错误.13.如图所示,一只用绝缘材料制成的半径为R的半球形碗倒扣在水平面上,其内壁上有一质量为m的带正电小物块,在竖直向上的电场力F=2mg的作用下静止在距碗口45R高度处.已知小物块与碗之间的动摩擦因数为μ,g为重力加速度,则碗对小物块的弹力与摩擦力的大小分别为( )A .0.8mg 和0.6mgB .0.8mg 和0.8μmgC .mg 和μmgD .mg 和0.6mg解析:A 对小物块受力分析如图所示,根据题意可知,弹力F N 与竖直方向的夹角为θ,将所有的力正交分解可知F N cos θ+f sin θ+mg =F ,F N sin θ=f cos θ,又sin θ=0.6,cos θ=0.8,联立解得F N =0.8mg ,f =0.6mg ,因此A 正确,B 、C 、D 错误.14.如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C 套在细直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于细直杆上的A 、B 两点,细线依次穿过甲环、C 环和乙环,且甲环和乙环在C 环的两侧.调节A 、B 间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设甲环的质量为m 1,乙环的质量为m 2,则m 1m 2等于( )A.tan 15°B.tan 30°C.tan 60°D.tan 75°解析:C C环重力不计,故受C环两边细线的拉力的合力与杆垂直,由几何关系可知C环和乙环间细线与竖直方向的夹角为60°,C环和甲环间细线与竖直方向的夹角为30°.A点和甲环间细线与竖直方向的夹角也为30°,B点和乙环间细线与竖直方向的夹角为60°.根据平衡条件,对甲环有2T cos 30°=m1g;对乙环有2T cos 60°=m2g,故m1m2=tan 60°,选项C正确.15.质量为M的木楔倾角为θ,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α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α=θ时,拉力F有最小值,求此最小值;(2)当α=θ时,木楔对水平面的摩擦力是多大?解析:木块在木楔斜面上匀速向下运动时,有mg sin θ=μmg cos θ,即μ=tan θ.(1)木块在力F作用下沿斜面向上匀速运动,有F cos α=mg sin θ+FfF sin α+FN=mg cos θFf=μF N解得F=2mg sin θcos α+μsin α=2mg sin θcos θcos αcos θ+sin αsin θ=mg sin 2θcosθ-α则当α=θ时,F有最小值,为F min=mg sin 2θ.(2)因为木块及木楔均处于平衡状态,整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力,即Ff=F cos(α+θ)当α=θ时,F取最小值mg sin 2θ,F fm =F min cos 2θ=mg·sin 2θcos 2θ=12mg sin 4θ.答案:(1)mg sin 2θ(2)12mg sin 4θ。
2019高考物理新一轮总复习阶段示范性测试2相互作用(含解析)
阶段示范性金考卷(二)本卷测试内容:相互作用本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分。
测试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出四个选项中,第1~7小题,只有一个选项正确;第8~10小题,有多个选项正确,全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错得0分。
)1、[2015·南京调研]如图所示,在倾斜滑杆上套一个质量为m 圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M物体,在圆环沿滑杆向下滑动过程中,悬挂物体轻绳始终处于竖直方向。
则( )A、环只受三个力作用B、环一定受四个力作用C、物体做匀加速运动D、悬绳对物体拉力小于物体重力解析:分析物体M可知,其受两个力作用,重力和轻绳拉力,因为悬挂物体轻绳始终处于竖直方向,故二力平衡,物体做匀速运动,C、D 错误;再对环进行受力分析可知,环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力,A错误,B正确。
答案:B2、如图所示,质量为m球放在倾角为α光滑斜面上,用挡板AO 将球挡住,使球处于静止状态,若挡板与斜面间夹角为β,则( )A、当β=30°时,挡板AO所受压力最小,最小值为mg sinαB、当β=60°时,挡板AO所受压力最小,最小值为mg cosαC、当β=60°时,挡板AO所受压力最小,最小值为mg sinαD、当β=90°时,挡板AO所受压力最小,最小值为mg sinα解析:以球为研究对象,球所受重力产生效果有两个:对斜面产生压力N1、对挡板产生压力N2,根据重力产生效果将重力分解,如图所示,当挡板与斜面夹角β由图示位置变化时,N1大小改变但方向不变,始终与斜面垂直,N2大小和方向均改变,由图可看出当挡板AO与斜面垂直,即β=90°时,挡板AO所受压力最小,最小压力N2min=mg sinα,D项正确。
答案:D3、[2014·淄博模拟]如图所示,小球C置于光滑半球形凹槽B 内,B放在长木板A上,整个装置处于静止状态。
高三物理一轮复习第二章_相互作用_检测_word版有答案
章末检测提升(二)第二章相互作用一、选择题(本大题共10小题,共40分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B施加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,A对B的作用力为F2,地面对A 的作用力为F3,若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,在此过程中()A.F1保持不变,F3缓慢增大B.F1缓慢增大,F3保持不变C.F2缓慢增大,F3缓慢增大D.F2缓慢增大,F3保持不变解析:如图所示,球B受到四个力作用,整个系统保持静止,则θ不变,F2cos θ=F+mg.若F缓慢增加,则F2增加,F2sinθ=F1,若F2缓慢增加,则F1增加;对于整体而言,地面对A的摩擦力F f=F1,地面对A的支持力F N=F+G总,F f和F N均缓慢增加,所以F3缓慢增加,C项对.答案:C2.如图所示,A、B两木块放在水平面上,它们之间用细线相连,两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样,两木块与水平面间的动摩擦因数相同.先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动,线上的张力分别为F T1和F T2,则()A.F1≠F2B.F1=F2C.F T1>F T2D.F T1=F T2解析:取A、B为整体分析可知,F1=F2=μ(m A+m B)g.隔离A物体,应用平衡条件可得F T1sinθ=μ(m A g-F T1cosθ),F T2sinθ=μ(m A g+F T2cosθ),比较可得F T2>F T1.答案:B3.(多选)如图所示,铁板AB与水平地面之间的夹角为θ,一块磁铁吸附在铁板下方.在缓慢抬起铁板的B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中,磁铁始终相对于铁板静止.下列说法正确的是()A.磁铁所受合外力逐渐减小B.磁铁始终受到3个力的作用C.磁铁受到的摩擦力逐渐增大D.铁板对磁铁的弹力逐渐增大解析:以磁铁为研究对象进行受力分析可知,在缓慢抬起铁板B端的过程中磁铁相对铁板静止,因此磁铁所受合外力始终为零,A项错误;磁铁受重力、铁板的吸引力、铁板的弹力、铁板的摩擦力共4个力作用,如图所示,B项错误;由受力平衡关系可得,θ角增大的过程中磁铁受到的摩擦力F f=mg sinθ逐渐增大,铁板对磁铁的弹力F N=F引-mg cosθ也逐渐增大,C、D两项正确.答案:CD4.(多选)如图所示,物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,斜面质量为M,则水平地面对斜面体()A.无摩擦力B.有水平向右的摩擦力C.支持力为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g解析:设斜面夹角为θ,细绳的拉力为F T,M、m整体处于平衡状态,对M、m整体受力分析可得平衡方程F T cosθ=F静,F T sinθ+F N=(M+m)g,故F静方向水平向右,B、D正确.答案:BD5.(2014·江苏盐城一模)如图所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,下列图示中正确的是()解析:壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,受到的竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,二者为平衡力,A项正确.答案:A6.如图所示,不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动,P端悬挂一重物,另用一根轻绳通过定滑轮系在P端.当OP和竖直方向的夹角α缓慢逐渐增大时(0<α<90°),OP的弹力F T和绳子的张力F的大小变化是()A.F T不变,F变大B.F T不变,F先变大后变小C.F T先变小后变大,F变大D.F T先变大后变小,F不变解析:设上面绳子为a,下面绳子为b;如图所示,以杆上P点为研究对象,P点受到三个力作用:杆对绳的弹力F T、绳b的拉力(大小等于重物重力G)、绳a的拉力F;三力组合成一个矢量三角形,且力的三角形与几何三角形APO相似;由于力的三角形与几何三角形相似,可由几何边长的变化判定对应力大小的变化:随着细绳a慢慢放下,几何边AP变长、PO边不变,则绳a的拉力F增大,杆所受压力F T 不变,故选项A正确.答案:A7.如图所示,运动员的双手握紧竖直放置的圆形器械,在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置过程中,若手臂OA、OB的拉力分别为F A和F B,下列表述正确的是()A.F A一定小于运动员的重力GB.F A与F B的合力始终大小不变C.F A的大小保持不变D.F B的大小保持不变解析:在手臂OA沿由水平方向缓慢移到A′位置的过程中,人的受力平衡图如图所示,由图可知F A是逐渐减小的,但不一定小于运动员的重力,选项A、C错误;F B是逐渐减小的,选项D错误;F A与F B的合力始终等于人的重力,大小不变,选项B正确.答案:B8.(多选)如图是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图.使用时,用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动,把涂料均匀地粉刷到墙壁上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长.粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚,使撑竿与墙壁间的夹角越来越小.该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力为F2,下列说法中正确的是()A.F1增大B.F1减小C.F2增大D.F2减小解析:涂料滚受三个力的作用,重力、墙壁对涂料滚水平向左的弹力F2′、撑竿对涂料滚的推力F1,重力的大小方向确定,墙壁对涂料滚的弹力方向确定、粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚,涂料滚受力始终平衡,这三个力构成矢量三角形,使撑竿与墙壁间的夹角越来越小,矢量图变化如图所示,由图可知,当使撑竿与墙壁间的夹角越来越小时,F1、F2′均减小,F2和F2′等大反向,因此F1、F2均减小.答案:BD9.两刚性球a和b的质量分别为m a和m b、直径分别为d a和d b(d a>d b),将a、b两球依次放入一竖直放置、内径为d(d a<d<d a+d b)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F1和F2筒底所受的压力大小为F N.已知重力加速度大小为g.若所有接触面部是光滑的,则()A.F N=(m a+m b)g,F1=F2B.F N=(m a+m b)g,F1≠F2C.m a g<F N<(m a+m b)g,F1=F2D.m a g<F N<(m a+m b)g,F1≠F2解析:以a、b整体为研究对象,其重力方向竖直向下,而侧壁产生的压力水平,故不能增大对底部的挤压,所以F N=(m a+m b)g;水平方向,由于物体处于平衡,所以受力也是平衡的,因此水平方向力的大小是相等的,即F1=F2,故正确答案为A.答案:A10.A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连,处于静止状态,如图所示,C是一箱砂子,砂子和箱的重力都等于G,动滑轮的质量不计,打开箱子下端开口,使砂子均匀流出,经过时间t0流完,则下图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力F f随时间的变化关系()解析:选择A、B整体作为研究对象,由于这个整体开始处于静止状态,所以后来应该一直处于静止状态,整体共受到5个力的作用,即:重力G=G A+G B,支持力F N、静摩擦力F f、两根绳子的拉力F1和F2,其中F1=F2=G C2,根据力的平衡得F f=F1+F2=G C,所以当砂子均匀流出时,B选项正确.答案:B二、填空与实验题(本大题共2小题,共10分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)11.(5分)某学习小组在做“探究力的平行四边形定则”的实验.(1)他们的实验步骤分别是:A.在竖直放置的方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上,另一端拴上两个绳套,通过细绳同时用两个弹簧测力计沿方木板平面平行的方向互成角度地拉橡皮条,使细绳的结点到达某一位置O点,在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两个弹簧测力计的示数F1和F2,如图甲所示.B.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使它的伸长量与用两个弹簧测力计拉时相同,读出此时弹簧测力计的示数F′和记下细绳的方向.请指出以上步骤中的错误..或疏漏..:A中是_______________________________________________________________________ _B中是_______________________________________________________________________ _(2)该学习小组纠正了(1)中的问题后.在某次实验中两个弹簧测力计的拉力F a =4 N、F b=3 N已在图乙中画出,图中方格每边的长度表示1 N,O点是橡皮条的结点,请用两个直角三角板作出合力F的图示,并求出合力的大小为________ N.(3)图甲中的OA沿竖直线,则图乙中的F a、F b与水平方向的夹角分别为β和α,它们一定满足cos α∶cos β=________.(4)(多选)该实验小组想创新一下该实验,用如图丙所示的贴有白纸的木板竖直放置,弹簧测力计A挂在固定于木板上的P点,下端用细线挂一重物M.他们想用此实验装置来验证“力的平行四边形定则”,下列关于此实验的说法中正确的是________.A.应测量重物M所受的重力B.拉线方向应与竖直木板平面平行C.图丁中F′表示用一个测力计测出来的力,F表示用平行四边形定则合成的力C.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置解析:(1)A中是没有记录两拉力的方向;B中是没有说明要把结点拉至O点;(2)作图如图戊所示,合力大小为6 N;(3)根据F a cosβ=F b cosα,得cosα∶cosβ=4∶3;(4)实验通过作出三个力的图示来验证平行四边形定则,因此重物的重力要知道,A项对;拉线方向应与竖直木板平面平行,B项对;图丁中F′表示用一个测力计测出来的力,F表示用平行四边形定则合成的力,C项对;当结点O位置确定后,弹簧测力计A的示数也是确定的,由于重物的重力已确定,两力大小与方向均一定,因此D项错.答案:(1)没有记录两拉力的方向没有说明要把结点拉至O点(2)见解析 6 N(或5.8 N~6.2 N)(3)4∶3(4) ABC12.(5分)为测定木块P和木板Q间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验,下图为实验装置示意图,其中各物体的接触面均水平,该同学在实验中的主要操作有:导学号36280426A.用弹簧测力计测出木块P的重力为G P=6.00 N;B.用弹簧测力计测出木板Q的重力为G Q=9.25 N;C.用手按住木块和木板,按图装置安装好器材;D.松开木块和木板让其运动,待弹簧测力计指针稳定时再读数.(1)上述操作中多余的步骤是______.(填步骤序号)(2)在听取意见后,该同学按正确方法操作,稳定时弹簧测力计的指针位置如图所示,其示数为_____ N .根据该同学的测量数据,可求得木块P 和木板Q 间的动摩擦因数为______.解析:(1)要做好本题,需理解实验原理.无论木板怎样滑动,弹簧测力计的示数总与P 木块的滑动摩擦力相等,且这个值是稳定的,故可用F =μF N =μmg 求解μ,所以步骤B 是多余的.(2)由读数的估读规则可知,弹簧测力计的读数为2.10 N ,由F =μF N =μmg ,可知μ=Fmg=0.35.答案:(1)B (2)2.10 0.35三、计算题(本大题共4小题,共50分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)雨滴接近地面的过程可以看做匀速直线运动,此时雨滴的速度称为收尾速度.某同学在一本资料上看到,雨滴的收尾速度v 与雨滴的半径r 成正比,由此该同学对雨滴运动中所受的阻力F 作了如下几种假设:(1)阻力只与雨滴的半径成正比,即F =kr (k 为常数). (2)阻力只与速度的平方成正比,即F =k v 2(k 为常数).(3)阻力与速度的平方和半径的乘积成正比,即F =kr v 2(k 为常数).你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成正比这一关系?请写出推导过程.解析:雨滴达到收尾速度状态时,处于平衡状态,只受重力和空气阻力F.由平衡条件得:F =G =mg =43πr 3ρg.①r 、ρ分别为雨滴的半径、密度. 由题意知v =k 1r ,k 1为常数.②由①②得F =4πρg 3k 21rv 2=krv 2,③ 式中k =4πρg3k 21.由推导知,阻力与速度的平方和半径的乘积成正比. 即F =krv 2假设才能解释v ∝ r. 答案:见解析14.(12分)如图所示,一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间,三角形劈的重力为G,劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ,劈的斜面与竖直墙面是光滑的,问欲使三角劈静止不动,球的重力不能超过多大?(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)解析:本题两物体均处于静止状态,故需分析好受力图后,列出平衡方程求解.用正交分解法,对球和三角劈分别进行受力分析,如上图甲、乙所示.由于三角劈静止,故其受地面的静摩擦力.F f≤F f max=μF N B.由平衡条件有:对球有:G A=F N cos 45°①F N A=F N sin 45°②对三角劈有F N B=G+F N′sin 45°③F f=F N′cos 45°④F f≤μF N B,⑤因为F N=F N′⑥由①~⑥式解得:G A≤μ1-μG.所以球的重力不得超过μ1-μG.答案:μ1-μG15.(12分)如图所示,质量为m 1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O ,轻绳OB 水平且B 端与放置在水平面上的质量为m 2的物体乙相连,轻绳OA 与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知 sin 37°=0.6, cos 37°=0.8,tan 37°=0.75,g 取10 m/s 2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:(1)轻绳OA 、OB 受到的拉力是多大? (2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若物体乙的质量m 2=4 kg ,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m 1最大不能超过多少?解析:(1)F T OA =m 1g cos θ=54m 1g ,F T OB =m 1g tan θ=34m 1g.(2)F f =F T OB =34m 1g ,方向水平向左.(3)F fm =μm 2g =0.3×40 N =12 N ,当F T OB =34m 1g =F f m =12 N 时,m 1=1.6 kg ,即物体甲的质量m 1最大不能超过1.6 kg .答案:(1)54m 1g 34m 1g(2)34m 1g 方向水平向左 (3)1.6 kg16.(16分)如图所示,斜面体A 可以在水平面上无摩擦地滑动,其斜面倾角为α,柱体B 压在A 上,并能在竖直方向上无摩擦地运动,B 上放有重物C ,F 为水平向左施加于A 上的推力,重物C 的质量为M ,A 、B 质量不计,它们之间的动摩擦因数为μ,求使重物C 匀速上升时推力F 的大小.第11页 共11页解析:依题意,分别对A 、B 两物体进行受力分析,如图所示.对B :列竖直方向的平衡方程F N AB ·cos α=f AB ·sin α+Mg ,①对A :列水平方向的平衡方程F =F fBA ·cos α+F N BA ·sin α,②F fAB =μF N AB ,③由①②③得F =μcos α+sin αcos α-μsin αMg. 答案:μcos α+sin αcos α-μsin αMg。
2019版物理大一轮浙江选考总复习讲义:第二章 相互作用+单元滚动检测卷二+含答案.doc
单元滚动检测卷二--------------------------------第二章相互作用------------------------------------- 考生注意:1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟,满分10()分.第I卷一、选择题1(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.关于胡克定律,下列说法不正确的是()A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量兀成正比B.由可知,劲度系数£与弹力F成正比,与弹簧的长度改变量成反比C.弹簧的劲度系数幺是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量X的大小无关D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小答案B2.2016年里约奥运会上,施廷懋凭高难度的动作夺得三米板女子跳水冠军.起跳前,施廷懋在跳板的最外端静止站立时,如图1所示,贝9()图1A.施廷懋对跳板的压力方向竖直向下B.施廷懋对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生的C.施廷懋受到的重力就是它对跳板的压力D.跳板对施廷懋的支持力是由于跳板发生形变而产生的答案D解析施廷懋对跳板的压力和她的重力是两个不同的力,所以不能说施廷懋对跳板的压力就是她的重力,且摩擦力和弹力的合力与重力大小相等、方向相反,跳板的弹力与施廷懋对跳板的压力是一对作用力与反作用力,因此施廷懋对跳板的压力方向不是竖直向下,故A 、C 错 误;施廷懋受到跳板的支持力是由于跳板发生了形变,对跳板的压力是由于施廷懋的重力引 起的,故B 错误,D 正确.3. (2017-丽水、衢州、湖州9月联考妆口图2所示,汽车里有一水平放置的硅胶魔力贴,魔力 贴上放置一质量为加的小花瓶.若汽车在水平公路上向前做匀加速直线运动,则以下说法正 确的是()图2A. 小花瓶受到的静摩擦力水平向前B. 小花瓶受到的静摩擦力不断增大C. 小花瓶所受的合力为零D. 魔力贴对小花瓶的作用力为加g答案A4. 如图3所示,质量为1 kg 的物块在水平地面上以6 m/s 的初速度向右滑行,物块与地面间 的动摩擦因数〃 =0.2,从r=0时刻开始,物块受到一-水平向左的恒力F=1 N 的作用,以大小 为3 m/s 2的加速度做匀减速运动, 向,g=10m/s 2)(答案A解析物块向右运动,受到向左的滑动摩擦力,为零后,F=1NV2N,物块将静止不动,受到静摩擦力,其大小F/ =F=1 N,方向水平向右.5. 如图4所示,一块长木板上放一铁块,在把长木板从水平位置绕一端缓缓抬起的过程中, 铁块所受的摩擦力()图4则反映物块所受摩擦力随时间变化的图象是(取向右为止方F (=ymg=2 N,方向水平向左;物块速度减F/NF/N F/N 2■ ■ 1 ■ — 2■ ■ ■ 卄-1—!-21 1 e 1 zb~7 f -2: 1 -fe —; ? ... ■ 1 -2图3F/ND2 I•2AA.随倾角&的增大而增大B.随倾角&的增大而减小C.在开始滑动前,随&角的增大而减小;滑动后,随&角的增大而增大D.在开始滑动前,随0角的增大而增大;滑动后,随&角的增大而减小答案D解析铁块相对木板滑动前,受到的静摩擦力随&角的增大而增大;铁块相对木板滑动后,受到的滑动摩擦力与正压力成正比,因正压力随0角的增大而减小,故摩擦力随&角的增大而减小,选项D正确.6.物体受到下列几组共点力的作用,其中不可能使物体做匀速直线运动的是()A. 1 N、3N、5NB. 4N、4N、6NC. 3N、4N、5ND. 4N、6N、8N答案A解析当三个力中任何一个力满足\F l-F2\^F3^F l+F2时,三力合力可能为零,即物体可能保持匀速直线运动.反之,当任何一个力都不满足上述条件时,三个力的合力一定不为零,故只有A不可能使物体做匀速直线运动.7.如图5所示,一个铁架台放在水平地面上,其上用轻质细线悬挂一个小球,开始时细线竖直.现将水平力F作用于小球上,使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置,铁架台始终保持静止.则在这一过程中()A.水平拉力F先变小后变大B.细线的拉力不变C.铁架台对地面的压力变大D.铁架台所受地面的摩擦力变大答案D解析对小球受力分析,如图所示,小球受细线拉力、重力和水平力F.根据平衡条件,有F = /wgtan O t 0逐渐增大,则F逐渐增大,故A错误;由图可知,细线的拉力片=;^驾,&增\J大,F T 增大,故B 错误;以整体为研究对象,根据平衡条件得0=F,则F 「逐渐增大,氏=(M+加)g,尽保持不变,故D 正确,C 错误.8. (2017-宁波市9月联考)电动平衡车是一种时尚代步工具,有一款电动平衡车如图6所示, 可通过脚下压力传感器控制速度,当某运动爱好者驾驶平衡车在水平路而上加速前进时,下 列说法正确的是()A. 平衡车对人的作用力等于人的重力B. 平衡车对人的作用力竖直向上C. 平衡车受地而的支持力竖直向上D. 平衡车受地面的摩擦力与运动方向相反 答案C9. 如图7所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,图6平衡吋各弹簧的弹力大小分别为尺、尺、鬥,其大小关系是()解析当两个力的夹角为120。
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课后分级演练(五) 力的合成与分解【A级——基础练】1.如图所示,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是()解析:C根据力的三角形定则,A图中合力的大小为2F3,B图中合力为零,C图中合力的大小为2F2,D图中合力的大小为2F3,故C正确.2.已知两个共点力的合力的大小为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N.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可取任意方向解析:C 由F 1、F 2和F 的矢量三角形图可以看出:当F 2=F 20=25 N 时,F 1的大小才是唯一的,F 2的方向也是唯一的.因F 2=30 N>F 20=25 N ,所以F 1的大小有两个,即F 1′和F 1″,F 2的方向有两个,即F 2′的方向和F 2″的方向,故选项A 、B 、D 错误,选项C 正确.3.刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈,如图是用斧头劈木柴的示意图.劈的纵截面是一个等腰三角形,使用劈的时候,垂直劈背加一个力F ,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开.设劈背的宽度为d ,劈的侧面长为l ,不计斧头的自身重力,则劈的侧面推压木柴的力约为( )A.d lF B.l d F C.l 2d F D.d 2lF 解析:B 斧头劈木柴时,设两侧面推压木柴的力分别为F 1、F 2且F 1=F 2,利用几何三角形与力三角形相似有d F =lF1,得推压木柴的力F1=F2=ld F,所以B正确,A、C、D错误.4.如图所示,一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B,A 悬挂起来,B穿在一根竖直杆上,两物体均保持静止,不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦,已知绳与竖直杆间的夹角为θ,则物体A、B的质量之比m A∶m B等于()A.cos θ∶1 B.1∶cos θC.tan θ∶1 D.1∶sin θ解析:B细绳的拉力F=m A g,物体B平衡,则拉力F在竖直方向的分力等于物体B的重力,即F cos θ=m B g,即m A∶m B=1∶cos θ.B正确.5.如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演.已知独轮车和演员的总质量为60 kg,两侧钢索的夹角为150°,钢索所能承受的最大拉力为2 000 N,g取10 m/s2.当独轮车和演员在图示位置静止不动时,钢索对独轮车的作用力大小为()A.600 N B.1 200 NC.2 000 N D.4 000 N解析:A独轮车和演员处于平衡状态,所以钢索对独轮车的作用力大小为600 N,A正确.6. (多选)(2017·青州检测)如图所示,完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上,每个足球的质量都是m,不考虑转动情况,下列说法正确的是()A.下面每个球对地面的压力均为43mgB.下面的球不受地面给的摩擦力C.下面每个球受地面给的摩擦力均为33mgD.上面球对下面每个球的压力均为66mg解析:AD以四个球整体为研究对象受力分析可得,3F N=4mg,可知下面每个球对地面的压力均为F N=43mg,A项正确;隔离上面球分析,3F1·63=mg,F1=66mg,D项正确;隔离下面一个球分析,F f=F1·33=26mg,B、C项错误.7. (2017·武昌调研)将两个质量均为m的小球a、b 用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图所示.用力F 拉小球b,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=30°,则F的最小值为()A.33mg B .mg C.32mg D.12mg 解析:B 将ab 看成一个整体受力分析可知,当力F 与Oa 垂直时F 最小,可知此时F =2mg sin θ=mg ,B 正确.8.如图所示,作用在滑块B 上的推力F =100 N ,若α=30°,装置重力和摩擦力均不计,则工件上受到的压力为( )A .100 NB .100 3 NC .50 ND .200 N解析:B 对B 进行受力分析,如图甲所示,得F 2=Fsin 30°=2F;对上部分进行受力分析,如图乙所示,其中F2′=F2,得F N=F2′·cos 30°=100 3 N,故B正确.甲乙9.(多选)如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是()A.此时两臂受到的压力大小均为5.0×104 NB.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105 NC.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力增大D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小解析:BD设两臂受到的压力均为F1,汽车对千斤顶的压力为F,两臂间夹角为θ,则有F=2F1cos θ2,由此可知,当F=1.0×105 N,θ=120°时,F1=1.0×105 N,A错误,B正确;若继续摇动把手,F不变,θ减小,则F1将减小,C错误,D正确.10. (2017·淄博诊考)如图所示,一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二,先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上,处于静止状态,两半球间的作用力分别为F和F′,已知支架间的距离为AB长度的一半,则FF′等于()A. 3B.32C.233D.33解析:A 设两半球的总质量为m ,当球以AB 沿水平方向放置,可知F =12mg ,当球以AB 沿竖直方向放置,以两半球为整体,隔【B 级——提升练】11.(多选)如图所示,已知F 1=F 2=F 3=F 4=F ,且这四个力恰好组成一个正方形,F 5是其对角线.关于这5个力,下列说法正确的是( )A .F 1和F 5的合力与F 3大小相等,方向相反B.能合成大小为2F、方向相互垂直的两个力C.除F5以外的4个力的合力大小为2FD.这5个力的合力恰好为2F,方向与F1和F3的合力方向相同解析:AD根据力的平行四边形定则结合几何关系得F1和F5的合力与F3大小相等,方向相反,A正确;F1和F4大小相等,方向相同,F2和F3大小相等,方向相同,所以除F5以外的4个力能合成大小为2F、相互垂直的两个力,B错误;F1和F4大小相等,方向相同,F2和F3大小相等,方向相同,所以除F5以外的4个力的合力大小为22F,方向与F5方向相反,C错误;因F5大小为2F,所以这5个力的合力恰好为2F,方向与F1和F3的合力方向相同,D 正确.12.(2016·湖南十二校联考)如图所示,光滑斜面的倾角为30°,轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦.物块A的质量为m,不计滑轮的质量,挂上物块B 后,当动滑轮两边轻绳的夹角为90°时,A 、B 恰能保持静止,则物块B 的质量为( )A.22m B.2m C .m D .2m解析:A 先以A 为研究对象,由A 物块受力及平衡条件可得绳中张力F T =mg sin 30°,再以动滑轮为研究对象,分析其受力并由平衡条件有m B g =2F T ,解得m B =22m ,A 正确.13.(多选)(2017·扬州调研)两物体M 、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示,OA 、OB 与水平面的夹角分别为30°、60°,M 、m 均处于静止状态.则( )A .绳OA 对M 的拉力小于绳OB 对M 的拉力B.绳OA、OB对M的拉力大小相等C.m受到水平面的静摩擦力大小为零D.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左解析:AD设绳OA对M的拉力为F A,绳OB对M 的拉力为F B,由M处于静止状态可得:F A·cos 30°=F B·cos 60°即3F A=F B,故A正确,B错误;因F B>F A,物体m有向右滑动的趋势,m受到水平面的摩擦力的方向水平向左,D正确,C错误.14.(多选) (2017·云南昆明名校联考)如图所示,水平地面上固定着一个光滑的竖直圆环,中央有孔的小球P和K套在环上,由伸直的细绳连接,它们恰好能保持静止状态,已知K的质量为m,OK连线水平,PK连线与水平线夹角为30°.则()A.细绳对K球的拉力大小为2mgB.细绳对K球的拉力大小为mgC.P球的质量为mD.P球的质量为2m解析:AD分别对P、K两球受力分析,如图所示.对K球,分解拉力T,可知竖直方向T sin 30°=mg,解得细绳对K球的拉力T=2mg,对P球,在水平方向T cos 30°=N P sin 30°,在竖直方向N P cos 30°=m P g+T sin 30°.联立可解得m P=2m,故选A、D.15.(2017·湖南益阳调研)如图所示,三根轻绳系于竖直杆上的同一点O,其中轻绳OA与OB等长且夹角为60°,竖直杆与平面AOB所成的角为30°.若轻绳OA、OB的拉力均为20 N,要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下,则水平轻绳OC的拉力大小为()A.10 N B.20 NC.20 3 N D.10 3 N解析:D根据平行四边形定则以及几何知识,可得轻绳OA与OB的合力F=F OA cos 30°×2=20 3 N,F与竖直方向的夹角为30°,所以F的水平分量F x=F sin 30°=10 3 N,要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下,则水平轻绳OC的拉力应该与F的水平分量等值反向,所以轻绳OC的拉力大小F O C=F x=10 3 N,故选D.。
2019版高考物理一轮复习 第二章 相互作用真题集训 章末验收
2019版高考物理一轮复习 第二章 相互作用真题集训 章末验收 命题点一:重力、弹力、摩擦力1.(2013·全国卷Ⅱ)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 2>0)。
由此可求出( )A .物块的质量B .斜面的倾角C .物块与斜面间的最大静摩擦力D .物块对斜面的正压力解析:选C 设斜面倾角为θ,斜面对物块的最大静摩擦力为f 。
平行于斜面的外力F 取最大值F 1时,最大静摩擦力f 方向沿斜面向下,由平衡条件可得:F 1=f +mg sin θ;平行于斜面的外力F 取最小值F 2时,最大静摩擦力f 方向沿斜面向上,由平衡条件可得:f +F 2=mg sin θ;联立解得物块与斜面间的最大静摩擦力f =F 1-F 22,选项C 正确。
2.(2010·全国卷)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F 1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2。
弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A.F 2-F 1l 2-l 1 B.F 2+F 1l 2+l 1 C.F 2+F 1l 2-l 1 D.F 2-F 1l 2+l 1解析:选C 设弹簧的原长为l 0,劲度系数为k ,由胡克定律可得F 1=k (l 0-l 1),F 2=k (l 2-l 0),联立以上两式可得k =F 2+F 1l 2-l 1,C 正确。
3.(2010·全国卷)如图所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时,物块仍做匀速直线运动。
若F 1和F 2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )A.3-1B.2- 3C.32-12 D .1-32解析:选B 当用F 1拉物块做匀速直线运动时,将F 1正交分解,则水平方向有F 1cos 60°=F f1竖直方向有F1sin 60°+F N1=mg 其中F f1=μF N1联立上式可得F1=2μmg1+3μ同理,当用F2推物块做匀速直线运动时,水平方向有F2cos 30°=F f2竖直方向有F2sin 30°+mg=F N2其中F f2=μF N2联立上式可得F2=2μmg 3-μ根据题意知F1=F2,解得μ=2-3,B正确。
2019届高考物理一轮复习第2章相互作用练习题(含解析)
M第一节重力弹力摩擦力(建议用时:60分钟)一、单项选择题1.如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向解析:选A.用支持力、静摩擦力方向的判断方法解题.处支持力方向与支持面(地面)垂直,即竖直向上,选项A正确;N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直,即垂直MN向上,故选项B错误;摩擦力方向与接触面平行,故选项C、D错误.2.(2018·临沧第一中学高三调研)如图所示,装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,则在匀加速拖出的过程中()A.材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小B.材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大C.平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小D.材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人拉力也不变解析:选D.根据滑动摩擦力的求解公式f=μF N可知,滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数和正压力有关,与物体之间的接触面积无关,故当人匀加速拖出材料的过程中材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人拉力也不变,选项D正确.3.(2018·河北望都中学月考)如图所示,物体A、B叠放在物体C上,C置于水平地面上,水平力F作用于B,使A、B、C一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是()A.B对C有向左的摩擦力(B .C 对 A 有向左的摩擦力C .物体 C 受到三个摩擦力作用D .C 对地面有向右的摩擦力解析:选 D.三个物体都做匀速直线运动,合外力均为零,以 B 为研究对象,B 水平方向受到向右的拉力 F 作用,根据平衡条件得知,C 对 B 有向左的静摩擦力,而且此静摩擦力与 F 平衡,根据牛顿第三定律得知,B 对 C 有向右的静摩擦力,故 A 错误.对 A 研究,由平衡条件得知:C 对 A 没有摩擦力,否则 A 受力不平衡,不可能匀速直线运动,则A 对 C 也没有摩擦力,故 B 错误.以整体为研究对象,由平衡条件得知:地面对C 有向左的滑动摩擦力,则 C对地面有向右的滑动摩擦力,故 C 受到两个摩擦力作用,故 C 错误,D 正确.4.(2018·云南临沧一中月考)如图所示,一同学在水平桌面上将三个形状不规则的石块成功叠放在一起,且保持平衡.下列说法正确的是 )A .石块 b 对 a 的支持力与 a 受到的重力是一对相互作用力B .石块 b 对 a 的支持力一定等于 a 受到的重力C .石块 c 受到水平桌面向左的摩擦力D .石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上解析:选 D.相互作用力是两个物体间的相互作用,石块 b 对 a 的支持力和 a 对 b 的压力是一对相互作用力,A 错误;由于 b 放置位置不一定是水平方向,a 可能放在类似斜面上,所以石块 b 对 a 的支持力大小不一定等于 a 受到的重力大小,B 错误;以 a 、b 、c 三个石块作为整体研究,则石块 c 不受水平桌面的摩擦力作用,C 错误;选取 a 、b 石块作为整体研究,根据平衡条件,则石块 c 对 b 的作用力与 a 、b 整体的重力平衡,所以石块 c 对 b 的作用力一定竖直向上,D 正确.5.如图所示,在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球,小球的直径恰好和盒子内表面正方体的棱长相等,盒子沿倾角为 α 的固定斜面滑动,不计一切摩擦,下列说法中正确的是()A .无论盒子沿斜面上滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面有压力B .盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力C .盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力D .盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力解析:选 A.先以盒子和小球组成的系统为研究对象,无论上滑还是下滑,用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为 a =g sin α ,方向沿斜面向下,由于盒子和小球始终保持相 对静止,所以小球的加速度大小也是 a =g sin α ,方向沿斜面向下,小球重力沿斜面向下的分力大小恰好等于所需的合外力,因此不需要盒子的左、右侧面提供弹力.故选项 A 正确.6.(2018·河北武邑中学高三周考)为了测定木块和竖直墙壁之间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验:用一根弹簧将木块压在墙上,同时在木块F2F1C.F1+GF1F2x10.02k25下方有一个拉力F2作用,使木块恰好匀速向下运动,如图所示.现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G,则动摩擦因数μ应等于()A.F2+GF1B.GD.解析:选A.木块恰好匀速向下运动,说明木块受力平衡,则有:Ff=G+F2,Ff=μF1,解得:μ=F2+G,故选A.F1二、多项选择题7.弹簧的原长为10cm,当挂上一个50g的钩码时,弹簧的长度变为12cm,当在原钩码下再挂一个同样的钩码时,弹簧仍处于弹性限度内,下列说法中正确的是(取g=10 m/s2)()A.弹簧的长度变为24cmB.弹簧的劲度系数为25N/mC.弹簧共伸长了4cmD.弹簧共伸长了2cmmg0.05×10mg0.05×10解析:选BC.由胡克定律F=kx可知,k==N/m=25N/m,x2==m=0.02m=2cm,L=L+x1+x2=14cm,Δx=x1+x2=4cm,所以选项B、C正确,A、D错误.8.如图所示,A、B、C三个物体质量相等,它们与传送带间的动摩擦因数相同.三个物体随传送带一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示.则下列说法正确的是()A.A物体受到的摩擦力不为零,方向向右B.三个物体只有A物体受到的摩擦力为零C.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相同D.B、C受到的摩擦力大小相等,方向相反解析:选BC.A物体与传送带一起匀速运动,没有发生相对滑动,也没有相对运动趋势,所以A物体不受摩擦力,选项A错误;对B、C物体进行受力分析,可知B、C所受的静摩擦力大小均为mg sinθ,方向均沿传送带向上,选项B、C正确,D错误.9.(2018·南宁模拟)如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,B的上、下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接力传感器和物体A的细绳保持水平.从t=0时刻起,用一水平向右的力F=kt(k为常数)作用在B物体上,力传感器的示数随时间变化的图线如A⎛⎫10×-4⎪N=1N,故C正确,D错误.2图乙所示,已知k、t1、t2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.据此可求()A.A、B之间的最大静摩擦力B.水平面与B之间的滑动摩擦力C.A、B之间的动摩擦因数μABD.B与水平面间的动摩擦因数μ解析:选AB.F较小时,细绳无拉力,随着F的增大,B与水平面间的摩擦力逐渐增大,t1时刻与水平面间的摩擦力达到最大值为kt1,这时细绳开始有拉力,、B之间开始有摩擦力,t2时刻A、B之间的摩擦力达到最大(最大值为kt2-kt1);因为不知A、B两物体的质量,无法求出A、B之间,B与水平面之间的压力,所以不能求μAB及μ,故选项A、B正确.10.(2018·广西桂林十八中月考)物块A置于倾角为30°的斜面上,用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连,弹簧轴线与斜面平行,A、B均处于静止状态,如图所示.A、B重力分别为10N和4N,不计滑轮与细绳间的摩擦,则()A.弹簧对A的拉力大小为4NB.弹簧对A的拉力大小为10NC.斜面对A的摩擦力大小为1ND.斜面对A的摩擦力大小为6N解析:选AC.弹簧对A的弹力等于B的重力,即F=GB=4N,故A正确,B错误;对A分析,根据共点力平衡得,GAsin30°=f+F,解得斜面对A的摩擦力f=GAsin30°-F=1⎝⎭三、非选择题11.用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数,有如图甲、乙两种装置.(1)为了能够用弹簧测力计读数表示滑动摩擦力,图示装置的两种情况中,木块A是否都要1、3 两木块之间的距离为 x =2L +x 1+x 2=2L + k做匀速运动?(2)若木块 A 做匀速运动,甲图中 A 、B 间的摩擦力大小是否等于拉力 F a 的大小?(3)若 A 、B 的重力分别为 100 N 和 150 N ,甲图中当物体 A 被拉动时,弹簧测力计的读数为60 N ,拉力 F a =110 N ,求 A 、B 间的动摩擦因数 μ .解析:(1)题图甲装置中只要 A 相对 B 滑动即可,弹簧测力计的拉力大小等于 B 受到的滑动摩擦力大小;题图乙装置中要使弹簧测力计的拉力大小等于A 受到的摩擦力大小,A 必须做匀速直线运动,即处于平衡状态.(2)题图甲中 A 受到 B 和地面的滑动摩擦力而使 A 处于匀速运动状态,应是这两个滑动摩擦力的大小之和等于拉力 F a 的大小.(3)F N =G B =150 N ,B 所受滑动摩擦力大小等于此时弹簧测力计读数,即为 F f =60 N ,则由F f =μ F N 可求得 μ =0.4.(注:滑动摩擦力与 F a 的大小无关,这种实验方案显然优于题图乙装置的方案)答案:(1)见解析 (2)不等于 (3)0.412.(2018·宁夏银川一中模拟)如图甲、乙所示,传送带上有质量均为 m 的三个木块 1、2、3,中间均用原长为 L 、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为 μ ,其中木块 1 被与传送带平行的细线拉住,传送带按图示方向匀速运动,三个木块处于平衡状态.求:(1)在图甲状态下,1、3 两木块之间的距离是多大?(2)在图乙状态下,细线的拉力是多大?木块 1、3 之间的距离又是多大?解析:(1)在题图甲中,设 1、2 间弹簧伸长量为 x 1,2、3 间弹簧伸长量为 x 2,根据平衡条 件和胡克定律,对木块 3:kx 2-μ mg =0对木块 2:kx 1-kx 2-μ mg =03μ mg.(2)在题图乙中,把三个木块看做整体,根据平衡条件,有: F T -3μ mg cos α -3mg sin α=0细线的拉力 F T =3mg (sin α +μ cos α )在题图乙中,设 1、2 间弹簧伸长量为 l 1,2、3 间弹簧伸长量为 l 2,根据平衡条件和胡克定 律,对木块 2 和木块 3 整体,有:kl 1-μ ·2mg cos α -2mg sin α =0木块 1、3 之间的距离 l =2L +3mg (sin α +μ cos α )答案:(1)2L +3μ mg2L +3mg (sin α +μ cos α )2mg (sin α +μ cos α )可得:l 1=k对木块 3,有:kl 2-μ mg cos α -mg sin α =0mg (sin α +μ cos α )可得:l 2=kk .k (2)3mg (sin α +μ cos α )k第二节 力的合成与分解(F1 2B.33(建议用时:60分钟)一、单项选择题1.(2018·山东潍坊中学模拟)某同学做引体向上,开始两手紧握单杠,双臂竖直,身体悬垂;接着用力向上拉使下颌超过单杠身体无摆动);然后使身体下降,最终悬垂在单杠上.下列说法正确的是()A.在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B.在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C.若增加两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力变大D.若增加两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力不变解析:选C.在上升或下降过程中,由于身体的运动性质不确定,因此无法确定单杠对人的作用力与人的重力大小关系,故A、B错误;根据力的合成法则,当增大两手间的距离,即增大两拉力的夹角,因拉力的合力不变,则有拉力大小增大,故C正确,D错误.2.(2018·朝安模拟)如图所示,两绳相交于O点,绳与绳,绳与天花板间夹角大小如图,现用一力F作用于O点,F与右绳间夹角为α,保持F的大小不变,改变α角的大小,忽略绳本身的重力,则下述情况中两绳所受的张力相等的是()A.α=135°B.α=150°C.α=120°D.α=90°解析:选A.点O受三个拉力,由于两绳所受的张力相等,故根据平行四边形定则可以得到两绳拉力的合力在其角平分线上,而其必定与第三个力F平衡,即与F等值、反向、共线,故拉力F在两绳夹角平分线的反向延长线上,根据几何关系,α=135°,故选A. 3.(2018·湖南长沙市模拟)如图所示,某钢制工件上开有一个楔形凹槽,凹槽的截面是一个直角三角形ABC,∠CAB=30°,∠ABC=90°,∠ACB=60°.在凹槽中放有一个光滑的金F属球,当金属球静止时,金属球对凹槽的AB边的压力为F1,对BC边的压力为F2,则2的值为()1A.C.33F′23对AB面的压力等于分力F′1,对BC面的压力等于分力F′2;故2=F1F′13 2B.3A.2M423D.解析:选B.金属球受到的重力产生两个作用效果,压AB面和压BC面,如图所示:F=tan30°=,B正确.4.(2018·江苏徐州模拟)如图所示,相隔一定距离的两个完全相同的小圆柱体a、b被固定在等高的水平线上,一根细绳跨过这两个圆柱体,细绳的下端悬挂一个重物.若细绳和圆柱体之间无摩擦且重物质量一定时,则细绳越长()A.细绳张力越小,细绳对圆柱体a的作用力越小B.细绳张力越小,细绳对圆柱体a的作用力越大C.细绳张力越大,细绳对圆柱体a的作用力越小D.细绳张力越大,细绳对圆柱体a的作用力越大解析:选A.对重物受力分析可知,左右两根绳对重物的合力与物体的重力大小相等、方向相反,所以轻绳对重物的作用力的合力不变,以重物和绳子整体为研究对象,分析受力情况:重力、圆柱体a对绳子的作用力Fa,圆柱体b对绳子的作用力Fb,根据对称性可知,Fa=Fb,由平衡条件可得2Facosα=G,α是圆柱体对绳子的作用力与竖直方向夹角,G是物体的重力.绳越长时,α越小,cosα越大,则Fa越小.所以绳越长时,轻绳的张力将变小.所以B、C、D错误,A正确.5.(2018·四川双流中学模拟)如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体.OO′段水平,长度为L;绳子上套一可沿绳滑动的轻环.现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L,则钩码的质量为()2MC.2M D.3MB . 3mgC. mgD . mg3解析:选 D.重新平衡后,绳子形状如图,由几何关系知:绳子与竖直方向夹角为 30°,则环两边绳子的夹角为 60°,根据平行四边形定则,环两边绳子拉力的合力为 3Mg ,根据平衡条件,则钩码的质量为 3M ,故选项 D 正确.6.(2018·山东师大附中检测)如图所示,三根长度均为 l 的轻绳分别连接于 C 、D 两点,A 、B 两端被悬挂在水平天花板上,相距 2l .现在 C 点上悬挂一个质量为 m 的重物,为使 CD 绳保持水平,在 D 点上可施加的力的最小值为()A .mg1 231 4解析:选 C.由题图可知,要想 CD 水平,各绳均应绷紧,则 AC 与竖直方向的夹角为 30°,结点 C 受力平衡,则受力分析如图所示,则CD 绳的拉力 F T =mg tan 30°= 3mg ,D 点受绳子拉力大小等于 F T ,方向向左.要使 CD 水平,D 点两绳的拉力与外界的力的合力为零,则绳子对D 点的拉力可分解为沿 BD 绳 的力 F 1、另一分力 F 2,由几何关系可知,当力 F 2 与 BD 垂直时,F 2 最小,而 F 2 的大小即为施1加的力的大小,故最小力 F =F T sin 60°=2mg .二、多项选择题7.(2018·衢州质检)如图所示,质量为 m 的木块在推力 F 作用下,在水平地面上做匀速直线运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ ,那么木块受到的滑动摩擦力为()A .μ mgC .μ (mg -F sin θ )B .μ (mg +F sin θ )D .F cos θ解析:选 BD.对木块进行受力分析如图所示.将 F 进行正交分解,由于 木块做匀速直线运动,所以在 x 轴和 y 轴均受力平衡,即 F cos θ=F f ,F N =mg +F sin θ ,又由于 F f =μ F N ,故 F f =μ (mg +F sin θ ),B 、D 正确.8.(2018·洛阳模拟)如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图,锁舌尖角为 37°,此时弹簧弹力为 24 N ,锁舌表面较光滑,摩擦不计(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),下列说法正确的是()A .此时锁壳碰锁舌的弹力为 40 NB .此时锁壳碰锁舌的弹力为 30 NC .关门时,锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大D .关门时,锁壳碰锁舌的弹力保持不变解析:选 AC.锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示.其中 F 1=F N sin 37°,且此时 F 1 大小等于弹簧的弹力 24 N ,解得锁壳碰锁舌的弹力为 40 N ,选项 A 正确,B 错误;关门时,弹簧的压缩量增大,弹簧的弹力增大,故锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大,选项 C 正确,D 错误.9.如图所示,一根细线的两端分别固定在M 、N 两点,用小铁夹将一个玩具娃娃固定在细线上,使 a 段细线恰好水平,b 段细线与水平方向的夹角为 45°.现将小铁夹的位置稍稍向左移动一段距离,待玩具平衡后,关于 a 、b 两段细线中的拉力,下列说法正确的是()A .移动前,a 段细线中的拉力等于玩具所受的重力B .移动前,a 段细线中的拉力小于玩具所受的重力C .移动后,b 段细线中拉力的竖直分量不变D .移动后,b 段细线中拉力的竖直分量变小解析:选 AD.移动前,由平衡条件得,a 段细线中的拉力 F a =G cot 45°=G ,选项 A 正确; 夹子向左移动一小段距离后,玩具的位置下移,线 a 不再水平,与重力平衡的力变为 a 、b两线中拉力的竖直分量之和,故移动后 b 段细线中拉力的竖直分量变小,选项 D 正确.10.(2018·扬州调研)两物体 M 、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示,OA 、OB 与水平面的夹角分别为 30°、60°,M 、m 均处于静止状态.则()A .绳 OA 对 M 的拉力小于绳 OB 对 M 的拉力B .绳 OA 、OB 对 M 的拉力大小相等C .m 受到水平面的静摩擦力大小为零FF250F250D.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左解析:选AD.设绳OA对M的拉力为FA,绳OB对M的拉力为FB,由M处于静止状态可得:A·cos30°=FB·cos60°,即3FA=FB,故A正确,B错误;因FB>FA,物体m有向右滑动的趋势,m受到水平面的摩擦力的方向水平向左,C错误,D正确.三、非选择题11.(2018·江西上高二中模拟)如图,质量为m的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.1,如图甲所示,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上,使其能沿斜面匀速上滑.若改用水平推力F2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,如图乙所示,求两次推力大小之比(sin37°=0.6,cos37°=0.8).解析:根据共点力平衡条件可得F1=mg sinθ+μFNFN=mg cosθF2cosθ=mg sinθ+μF′NF′N=mg cosθ+F2sinθF37联立解得1=.F37答案:1=12.(2018·湖南株洲二中月考)一重为G的圆柱体工件放在V形槽中,槽顶角α=60°,槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同且大小为μ=0.25,则:(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)要沿圆柱体的轴线方向(如图)水平地把工件从槽中拉出来,人要施加多大的拉力?(2)现把整个装置倾斜,使圆柱体的轴线与水平方向成37°角,且保证圆柱体对V形槽两侧面的压力大小相等,发现圆柱体能自动沿槽下滑,求此时工件和槽之间的摩擦力大小.解析:(1)分析圆柱体的受力可知,沿轴线方向受到拉力F、两个侧面对圆柱体的滑动摩擦力,由题给条件知,F=f.将重力进行分解如图.因为 α =60°,所以 G =F 1=F 2, 由 f =μ F 1+μ F 2,得 F =0.5G .(2)把整个装置倾斜,则圆柱体重力压紧斜面的分力:F ′1=F ′2=G cos 37°=0.8G ,此时 圆柱体和槽之间的摩擦力大小:f ′=2μ F ′1=0.4G .答案:见解析1-μ 1μ 1+μ 1μ2+μ 1μ 第三节 受力分析 共点力的平衡(建议用时:60分钟)一、单项选择题1.如图所示,物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止在斜面上,关于A 受力的个数,下列说法中正确的是()A .A 一定受两个力作用B .A 一定受四个力作用C .A 可能受三个力作用D .A 受两个力或者四个力作用解析:选 D.若拉力 F 大小等于物体的重力,则物体与斜面没有相互作用力,所以物体就只受到两个力作用;若拉力 F 小于物体的重力,则斜面对物体产生支持力和静摩擦力,故物体应受到四个力作用.2.(2016·高考海南卷)如图,在水平桌面上放置一斜面体 P ,两长方体物块a 和b 叠放在 P 的斜面上,整个系统处于静止状态.若将a 和 b 、b 与 P 、P与桌面之间摩擦力的大小分别用 f 1、f 2 和 f 3 表示.则( )A .f 1=0,f 2≠0,f 3≠0B .f 1≠0,f 2=0,f 3=0C .f 1≠0,f 2≠0,f 3=0D .f 1≠0,f 2≠0,f 3≠0解析:选 C.对整体受力分析可知,整体相对地面没有相对运动趋势,故 f 3=0;再将 a 和 b 看成一个整体,a ,b 整体有相对斜面向下运动的趋势,故 b 与 P 之间有摩擦力,即 f 2≠0; 再对 a 受力分析可知,a 相对于 b 有向下运动的趋势,a 和 b 之间存在摩擦力作用,即 f 1≠0.选项 C 正确.3.如图所示,滑块 A 置于水平地面上,滑块 B 在一水平力作用下紧靠滑块 A (A 、B 接触面竖直),此时 A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知 A 与 B间的动摩擦因数为 μ 1,A 与地面间的动摩擦因数为 μ 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则A 与B 的质量的比值为()A. 1μ 1μ2B .μ 1μ 22C.μ 1μ 2 2 D .μ 1μ 22解析:选B.B恰好不下滑时,μ1F=mBg,A恰好不滑动,则F=μ2(mAg+mBg),所以A=1-μ1μ2μ1μ2解析:选A.画出杆的受力图如图,根据三角形法则可知:NOO1O1O2OO2OmmB ,选项B正确.4.(2018·大连市高三模拟)如图所示,质量分布均匀的细棒中心为O点,O1为光滑铰链,2为光滑定滑轮,O2在O1正上方,一根轻绳一端系于O点,另一端跨过定滑轮O2由水平外力F牵引,用N表示铰链对杆的作用,现在外力F作用下,细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中,下列说法正确的是()A.F逐渐变小,N大小不变B.F逐渐变小,N大小变大C.F先变小后变大,N逐渐变小D.F先变小后变大,N逐渐变大mg F==,因OO1和O1O2不变,则N不变;随OO2的减小F减小;故选A.5.(2018·成都经济技术开发区模拟)如图所示,用细绳悬挂一个小球,小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地沿圆弧移动到Q点,在这个过程中,绳的拉力T和水平拉力F的大小变化情况是()A.T不断增大C.F不断减小B.T不断减小D.F大小不变解析:选A.对物体受力分析并合成如图:因为物体始终处于平衡状态,故G′始终等于G,大小和方向均不发生变化.在物体缓慢偏离竖直位置的过程中细线与竖直方向的夹角逐渐变大,画出平行四边形如图所示,可以看出:力F逐渐变大,绳子的拉力也逐渐变大.故A正确,B、C、D错误.二、多项选择题6.(2018·内蒙古集宁一中模拟)如图所示,质量为M的斜面体A置于粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态.已知斜面倾角θ=30°,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面B.轻绳对小球的作用力大小为mgD.斜面体与水平面间的摩擦力大小为3mg垂直斜面方向:N1=mg cos30°=3mg,故A错误;平行斜面方向:T=mg sin30°=mg,-T sin30°,故C错误;水平方向:f=T cos30°=3mg,故D正确.N上,不计小球与斜面间的摩擦,则()A.斜面体对小球的作用力大小为mg12C.斜面体对水平面的压力大小为(m+M)g4解析:选BD.以小球为研究对象受力分析,根据平衡条件,如图1所示.122故B正确;如图2所示,以斜面体和小球整体为研究对象受力分析,竖直方向:=(m+M)g47.(2018·云南临沧一中模拟)如图所示,穿在一根光滑固定杆上的小球A、B通过一条跨过定滑轮的细绳连接,杆与水平方向成θ角,不计所有摩擦,当两球静止时,OA绳与杆的夹角为θ,OB绳沿竖直方向,则下列说法正确的是()A.A可能受到2个力的作用B.B受到2个力的作用C.A、B的质量之比为1∶tanθD.A、B的质量之比为tanθ∶1解析:选BC.分别对AB分析,如图:故小球A受到三个力作用,小球B受到2个力作用,A错误,B正确;根据共点力平衡条件,得:′=mBg,且T′=T,(根据正弦定理列式),故mA∶mB=1∶tan=解析:选AB.设两段绳子间的夹角为2α,由平衡条件可知,2F cosα=mg,所以F=T m gAsinθsin(90°+θ)θ,C正确,D错误.8.(2018·四川双流中学模拟)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μ1,沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2,车厢的倾角用θ表示(已知μ2>μ1),下列说法正确的是()A.要顺利地卸干净全部沙子,应满足tanθ>μB.要顺利地卸干净全部沙子,应满足sinθ>μ22C.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2>tanθ>μ1D.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2>μ1>tanθ解析:选AC.要顺利地卸干净全部沙子,重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力,对全部沙子整体分析,有Mg sinθ>μ2Mg cosθ,解得μ2<tanθ,故A正确,B错误;只卸去部分沙子,车上还留有一部分,上部分的沙子的重力沿斜面的分力大于最大静摩擦力,对上部分沙子分析,mg sinθ>μ1mg cosθ,解得μ1<tanθ.对留下的部分沙子分析,重力沿斜面的分力小于最大静摩擦力,m′g sinθ<μ2m′g cosθ,解得μ2>tanθ.故C正确,D错误.9.(2017·高考天津卷)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态.如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是()A.绳的右端上移到b′,绳子拉力不变B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移mg2cosα,设绳子总长为L,两杆间距离为s,由几何关系L1sinα+L2sinα=s,得sinα=sL1+L2=,绳子右端上移,L 、s 都不变,α 不变,绳子张力 F 也不变,A 正确;杆 N 向右移动一些, sLs 变大,α 变大,cos α 变小,F 变大,B 正确;绳子两端高度差变化,不影响s 和 L ,所以F 不变,C 错误;衣服质量增加,绳子上的拉力增加,由于 α 不会变化,悬挂点不会右移,D 错误.三、非选择题10.(2018·滕州一中月考)如图所示,重力 G 1=8 N 的砝码悬挂在绳 PA 和 PB 的结点上,PA 偏离竖直方向 37°,PB 水平且连在所受重力为 G 2=100 N 的木块上,木块静止于倾角为 37° 的斜面上,取 g =10 m/s 2,已知 cos 37°=0.8,sin 37°=0.6,试求:(1)绳 PB 上的拉力的大小;(2)木块所受斜面的摩擦力与弹力.解析:(1)如图甲所示分析 P 点受力,由平衡条件可得:F A cos 37°=G 1,F A sin 37°=F B 得:F B =6 N.(2)木块的受力情况如图乙所示F f =G 2sin 37°+F ′B cos 37° F N +F ′B sin 37°=G 2cos 37°F ′B =F B 得:F f =64.8 N ,方向沿斜面向上 F N =76.4 N ,方向垂直于斜面向上.答案:(1)6 N (2)F f =64.8 N ,方向沿斜面向上F N =76.4 N ,方向垂直于斜面向上11.(2018·云南临沧一中模拟)如图所示,质量为 M =2 3 kg 的木块 A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量为 m = 3 kg 的小球 B 相连.现用跟水平方向成 α =30°的力 F =10 3 N 拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中 A 、B 相对位置保持不变,g 取 10 m/s 2.求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角 θ ;。
2019高考物理一轮复习学案:第二章相互作用 Word版含答案
第二章相互作用第1节重力__弹力(1)自由下落的物体所受重力为零。
(×)(2)重力的方向不一定指向地心。
(√)(3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。
(√)(4)相互接触的物体间一定有弹力。
(×)(5)F=kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×)(6)弹簧的形变量越大,劲度系数越大。
(×)(7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。
(√)胡克定律是英国科学家胡克发现的。
突破点(一) 弹力的有无及方向判断1.弹力有无的判断“三法”(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。
多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间不存在弹力,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变,则此处一定存在弹力。
(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹力。
2.弹力方向的确定[题点全练]1.如图所示,小车受到水平向右的弹力作用,与该弹力的有关说法中正确的是( )A.弹簧发生拉伸形变B.弹簧发生压缩形变C.该弹力是小车形变引起的D.该弹力的施力物体是小车解析:选A 小车受到水平向右的弹力作用,是弹簧发生拉伸形变引起的,该弹力的施力物体是弹簧,故只有A项正确。
2.[多选](2018·启东期末)如图所示的对物体A的四幅受力图中,正确的是( )解析:选BD A处于静止,则杆一定受球面或地面的摩擦力,故A错误;A一定受地面的支持力及重力,球与斜面没有挤压,故不受斜面的弹力,故B正确;物体匀速下滑,则物体一定受力平衡,而图中很明显合力不可能为零,故C错误;对A分析,A处于平衡状态,合力为零,故一定受向上的摩擦力,摩擦力与支持力的合力与重力等大反向,故D 正确。
突破点(二) 弹力的分析与计算[典例] (2018·天门期末)三个质量均为2 kg 的相同木块a 、b 、c 和两个劲度系数均为500 N/m 的相同轻弹簧p 、q 用轻绳连接如图所示,其中a 放在光滑水平桌面上。
2019年高考物理一轮单元卷:第二单元相互作用A卷(含答案)
一轮单元训练金卷·高三·物理卷(A)第二单元相互作用注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、(本题共10小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1. 力是物体对物体的作用。
力的概念既抽象又精练,则下列关于力的说法中正确的是()A. 相互接触的物体之间一定存在弹力B. 物体总是落向地球,表明地球对物体的作用力大于物体对地球的作用力C. 一定距离的磁铁间有相互作用力,因此力可以离开物体而独立存在D. 静止的物体也能受到滑动摩擦力2.如图所示的四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B 处由铰链连接,且系统均处于静止状态。
现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是()A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁3. 如图所示,质量为2 kg的物体B和质量为1 kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上。
再将一个质量为3 kg 的物体A轻放到B上的瞬间,弹簧的弹力大小为(取g=10 m/s2)()A.30 N B.0 C.20 N D.12 N4. 如图所示,物块M 在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来,则传送带转动后,下列说法正确的是( )A .M 受到的摩擦力不变B .M 受到的摩擦力变大C .M 可能减速下滑D .M 可能减速上滑5.如图所示,有一只重为G 的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行,在此过程中,蜻蜓受到空气对它的作用力的方向是( )A. a 方向B. b 方向C. c 方向D. d 方向6. A 、B 是天花板上两点,一根长为l 的轻绳穿过带有光滑孔的球,两端分别系在A 、B 点,如图甲所示;现将长度也为l 的均匀铁链悬挂于A 、B 点,如图乙所示。
2019版高中物理一轮总复习练习第二章相互作用课时作业6含解析.docx
2019 版高中物理一轮总复习练习含解析课时作业 (六)摩擦力[基础训练 ]1.如图所示,磁性黑板擦静止吸附在竖立的铁质黑板上.若黑板擦的重力大小为G,黑板对黑板擦的磁场力垂直于黑板平面,则()A.黑板擦对黑板没有施加摩擦力B.黑板对黑板擦的作用力方向竖直向上C.黑板擦受到的磁场力大小一定等于GD.黑板擦受到的弹力大小不可能大于G答案:B 解析:对磁性黑板擦受力分析,受重力、磁场力、弹力以及摩擦力的作用,竖直方向上,重力与黑板对黑板擦的摩擦力平衡,垂直于黑板平面的方向上,黑板对黑板擦的磁场力与弹力平衡,则A 错误, B 正确;而黑板擦受到的弹力、磁场力与重力的大小关系不能确定,则 C、D 错误.2.如图所示,倾角为θ=37°的斜面固定在水平地面上,质量为1 kg 的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行 (斜面足够长,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8).则该滑块所受摩擦力f 随时间t 变化的图象为下图中的(取初速度v0的方向为正方向,取g=10 m/s2,sin 37 =°0.6,cos 37=°0.8)2019 版高中物理一轮总复习练习含解析答案: B解析:滑块以初速度v 0从斜面底端沿斜面向上滑行,受到的是滑动摩擦力,由公式 f =μN可得 f =μmgcos 37°=0.8×1× 10×0.8 N=6.4 N,方向沿着斜面向下,重力的下滑分力等于mgsin 37 =°1×10×0.6 N=6 N<6.4 N,所以滑块滑到最高点时处于静止状态.因此滑块受到的静摩擦力大小为 6 N,方向沿着斜面向上, B 项正确, A、 C、D 项错误.3.如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力.当手拉木板从木块下抽出时,弹簧测力计的示数为F f,由此可知 ()A.木板与桌面间的滑动摩擦力等于F fB.木块与木板间的滑动摩擦力等于F fC.绳子对木板的拉力等于F fD.人手对绳子的拉力等于F f答案: B解析:由于木块静止,所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力F f,B 正确, A 错误;绳子对木板的拉力、人手对绳子的拉力都未知, C、D 错误.4.如图所示,物块 A 放在倾斜的水板上,木板的倾角α分别为30°和 45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为 ()1325A.2B.2C.2D.2答案: C 解析:由题意可以判断出,当倾角α=30°时,物块受到的摩擦力是静摩擦力,大小为 F f1=mgsin 30 ,°当α=45°时,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为 F=μF=μmgcos 45°,由 Ff2Nf1 2=F f2得μ=2 .5.(2018 ·贵州贵阳检测 )如图所示,轻质弹簧的左端与物块P 相连,另一端固定在木板上.先将木板水平放置,并使弹簧处于压缩状态,缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P 刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P 所受静摩擦力的大小变化情况是()A.一直增大B.保持不变C.先减小后增大D.先增大后减小答案: A解析:在抬起木板右端的过程中,物块受重力、支持力、弹簧对物块沿木板向下的弹力、摩擦力作用,由平衡条件有 mgsin α+kx= F f,α为木板与水平面的夹角,所以在抬起木板右端的过程中物块所受摩擦力不断增大, A 项正确.[能力提升 ]6.(2018 ·天津模拟 )如图所示,质量为m的木块在质量为M 的木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为μ,木块与木板间的动1摩擦因数为μ,木板一直静止,那么木板受到地面的摩擦力大小为2()A.μMg B.μmg12C.μ(m+M)g D.μMg+μmg112答案: B解析:因为木块对木板的摩擦力大小为μmg,方向2水平向右,而木板静止,所以地面给木板的静摩擦力水平向左,大小为μmg,选项 B 正确.27.一方形木板置在水平地面上,在方形木板的上方有一条状竖直挡板,挡板的两端固定于水平地面上,挡板跟水板之间并不接触.现在有一方形物块在木板上沿挡板以某一速度运动,同时方形木板以相等大小的速度向左运动,木板的运动方向与竖直挡板垂直,已知物块跟竖直挡扳和水平木板间的动摩擦因数分别为μ、μ,物块的质量为12m,重力加速度为g,则竖直挡板对物块的摩擦力大小为()42A .0B. 2 μ1μ2mg1C.2μμ12mgD. 2μ1μ2mg答案: B 解析:物块沿运动方向受挡板的摩擦力为f 1=μ1 N ,F 因物块沿挡板运动的速度等于木板的运动速度,故物块相对木板的速度方向与挡板成 45°角,物块受木板的摩擦力为 f 2= μ2 ,其方向与mg 挡板成 45°角.则在垂直挡板方向 F N =μ2 °= 2 fμ2,则 1mgcos 45 2 mg=μ= 21FN2 μμ12mg ,故 B 项正确.8. (2018 山·东淄博摸底 )一横截面为等腰三角形的斜面体放在地面上,斜面的倾角均为 30°,两个均可视为质点的完全相同的滑块甲和乙放在斜面体上, 如图所示,斜面体在地面上静止而两滑块刚好沿斜面匀速下滑; 假设一切接触面均有摩擦, 在滑块甲、乙上分别施加沿两斜面向下的外力F 1、F 2,且 F 1>F 2,则两滑块在下滑的过程中( )A.滑块乙与斜面体之间的摩擦力增大B.地面对斜面体的摩擦力向右C.滑块甲对斜面体的压力增大D.斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和答案: D解析:滑块甲、乙沿斜面体匀速下滑时,三者都处于平衡状态,故对三者整体受力分析,整体受重力和支持力,不受摩擦力,故地面对斜面体的支持力大小为三者重力之和,当在两滑块上施加外力后,两滑块对斜面体的压力和摩擦力均不变,斜面体的受力情况不变,故斜面体仍保持静止,与地面间没有摩擦力,根据牛顿第三定律可知斜面体对地面的压力大小等于三者重力之和, D 正确 .。
2019年高考物理一轮复习单元测试卷 单元检测二 相互作用 含答案
单元检测二 相互作用考生注意: 1.本试卷共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟,满分100分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确,选对得4分,选错得0分)1.下列关于重力、弹力、摩擦力的说法正确的是( ) A.物体的重力就是地球对物体的万有引力 B.弹力的产生原因是受力物体发生了形变 C.摩擦力一定阻碍物体的运动D.静止的物体可能受到滑动摩擦力,运动的物体可能受到静摩擦力 2.物体在以下三个力作用下,可能做匀速直线运动的是( ) A.1 N 、6 N 、8 NB.1 N 、6 N 、4 NC.7 N 、2 N 、6 ND.5 N 、9 N 、15 N3.如图1所示,质量均为m 的小球A 、B 用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O 点,在外力F 的作用下,小球A 、B 处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线OA 与竖直方向的夹角保持45°不变,则外力F 的大小( )图1A.可能为mgB.可能为52mg C.一定为2mg D.可能为3mg4.如图2所示,两楔形物体A 、B 两部分靠在一起,接触面光滑,物块B 放置在地面上,物块A 上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,A 、B 两物块保持静止.则( )图2A.绳子的拉力可能为零B.地面受的压力大于物块B 的重力C.物块B 与地面间不存在摩擦力D.物块B 受到地面的摩擦力水平向左5.(2018·湖南怀化联考)如图3所示,有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱,其中第3、4块固定在地面上,每块石块的两个面间所夹的圆心角均为37°.假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )图3A.12B.32C.45D. 3 6.一质量为m 的小物块沿半径为R 的圆弧轨道下滑,滑到最低点时的速度是v ,如图4所示.若小物块与轨道的动摩擦因数为μ,则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为( )图4A.μmgB.μm v 2RC.μm (g +v 2R)D.μm (g -v 2R)7.如图5所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m 的小球套在圆环上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移.在移动过程中手对线的拉力F 和圆环对小球的弹力F N 的大小变化情况是( )图5A.F 不变,F N 增大B.F 减小,F N 不变C.F不变,F N减小D.F增大,F N减小8.(2018·福建四校联考)如图6所示,质量均为1 kg的木块M和N叠放在水平地面上,用一根细绳分别拴接在M和N右侧,在绳子中点用F=5 N水平向右的力拉动M和N一起沿水平面匀速滑动,细绳与竖直方向夹角θ=60°,g=10 m/s2,则下列说法正确的是()图6A.木块N和地面之间的动摩擦因数为0.35B.木块M和N之间的摩擦力为2.5 NC.木块M对木块N的压力大小为10 ND.若θ变小,拉动M、N一起匀速运动所需拉力应大于5 N二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项是正确的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.如图7所示,叠在一起的物体A、B接触面间动摩擦因数都为μ,地面都光滑.当物体A受到水平拉力F作用,A、B处于相对静止时,关于A、B所受摩擦力对它们运动的影响,下列说法正确的是()图7A.两图中A物所受摩擦力都是阻力,方向都水平向右B.两图中B物所受摩擦力都是动力,方向都水平向左C.两图中B物所受摩擦力都为动力,甲图中方向为水平向左,乙图中方向水平向右D.甲图中B所受摩擦力为动力,乙图中B所受摩擦力为阻力,它们的方向都是水平向左10.如图8所示,有一倾角θ=30°的斜面体B,质量为M.物体A质量为m,弹簧对物体A施加一个始终保持水平的作用力,调整A在B上的位置,A始终能和B保持静止.对此过程下列说法正确的是()图8A.A、B之间的接触面可能是光滑的B.弹簧弹力越大,A、B之间的摩擦力越大C.A、B之间的摩擦力为0时,弹簧弹力为33mgD.弹簧弹力为32mg时,A所受摩擦力大小为14mg11.如图9所示,形状相同的物块A、B,其截面为直角三角形,相对放置在粗糙水平地面上,光滑球体C 放在两物块的斜面上,系统处于静止状态.已知物块A 、B 的质量都是M ,θ=60°,光滑球体C 质量为m ,则以下说法中正确的是( )图9A.地面对物块A 的摩擦力大小为12mgB.地面对物块A 的摩擦力大小为32mgC.物块A 对球体C 的弹力大小为32mg D.物块A 对地面的压力大小为Mg +12mg12.如图10所示,在倾角为θ的斜劈P 的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A 、B ,C 为一垂直固定在斜面上的挡板.A 、B 质量均为m ,斜劈连同挡板的质量为M ,弹簧的劲度系数为k ,系统静止于光滑水平面上.现开始用一水平恒力F 作用于P (重力加速度为g ),下列说法中不正确的是( )图10A.若F =0,挡板受到B 物块的压力为mg sin θB.力F 较小时A 相对于斜面静止,F 大于某一数值,A 相对于斜面向上滑动C.若要B 离开挡板C ,弹簧伸长量需达到mg sin θkD.若F =(M +2m )g tan θ且保持两物块与斜劈共同运动,弹簧将保持原长 三、非选择题(本题共6小题,共48分)13.(8分)某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图11甲所示,其中A 为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳的结点,OB 和OC 为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.图11(1)如果没有操作失误,图乙中的F 与F ′两力中,方向一定沿AO 方向的是________.(2)本实验采用的科学方法是________.(填正确答案标号)A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法D.建立物理模型法(3)下列说法正确的是________(填正确答案标号)A.拉橡皮条的绳细一些且长一些B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行C.同一次验证过程中O点位置应相同D.拉力F1和F2的夹角应该较小(4)由于实验室没有细绳,在进行实验时,图甲中的OB和OC可以用橡皮条代替吗?请说明理由:_________________________________________________________________________.14.(6分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,某同学把两根弹簧如图12甲连接起来进行探究.图12钩码数123 4L A/cm15.7119.7123.6627.76L B/cm29.9635.7641.5147.36(1)某次测量如图乙所示,指针示数为________ cm.(2)在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数L A和L B如表.用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为________ N/m(重力加速度g=10 m/s2).由表中数据________(填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.15.(8分)如图13所示,斜面与水平面的夹角为37°,质量为4 kg的物体A静止在斜面上.定滑轮的摩擦及质量均不计,求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)图13(1)A受到斜面的支持力多大?(2)若物体B质量为3 kg,则A受到斜面的摩擦力为多大?方向如何?16.(8分)重力为G1=8 N的砝码悬挂在绳P A和PB的结点上,P A偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在重力为G2=100 N的木块上,木块静止于倾角为θ=37°的斜面上,如图14所示.求:图14(1)木块与斜面间的摩擦力大小;(2)木块所受斜面的弹力大小.17.(9分)如图15所示,弹簧AB原长为L0=35 cm,A端挂一个重为G=50 N的小木块,手执B端,将小木块置于倾角为30°的斜面上.当小木块沿斜面匀速下滑时,弹簧长度为L1=40 cm;当小木块沿斜面匀速上滑时,弹簧长度为L2=50 cm.图15(1)分别画出小木块匀速下滑与匀速上滑的受力分析图;(2)求弹簧的劲度系数k;(3)求小木块与斜面的滑动摩擦因数μ.18.(9分)(2018·陕西黄陵中学模拟)如图16所示,放在粗糙、固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态.轻绳AO绕过光滑的轻质定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ=53°,斜面倾角α=37°,物块A和B的质量分别为m A=5 kg,m B=1.5 kg,弹簧的劲度系数k=500 N/m,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2),求:图16(1)弹簧的伸长量x;(2)物块A受到的摩擦力.答案精析1.D [物体的重力是由于地球的吸引而产生的,它和地球对物体的万有引力有区别,选项A 错误;弹力的产生原因是物体发生了弹性形变,选项B 错误;摩擦力一定阻碍物体的相对运动,选项C 错误;静摩擦力存在于相对静止的两物体之间,滑动摩擦力存在于相对运动的两物体之间,运动物体可能受到静摩擦力作用,静止物体也可能受到滑动摩擦力作用,选项D 正确.]2.C [1 N 、6 N 的合力范围为5 N ≤F 合≤7 N,8 N 和4 N 的力不在这个范围内,三个力不可能平衡,物体就不可能做匀速直线运动,故A 、B 错误.7 N 、2 N 的合力范围为5 N ≤F 合≤9 N,6 N 的力在这个范围内,三个力可能平衡,物体就可能做匀速直线运动,故C 正确.5 N 、9 N 的合力范围为4 N ≤F 合≤14 N,15 N 的力不在这个范围内,三个力不可能平衡,物体就不可能做匀速直线运动,故D 错误.]3.D [对A 、B 两球整体受力分析,受重力G =2mg 、OA 绳子的拉力F T 以及外力F ,三力平衡,将绳子的拉力F T 和外力F 合成,其合力与重力平衡,如图所示,当外力F 与绳子的拉力F T 垂直时,外力F 最小,最小值为2mg sin 45°,即2mg ;由于外力F 的方向具有不确定性,因而从理论上讲,外力F 最大值可以取到大于2mg 的任意值,故选D.]4.C [A 、B 接触面光滑,A 、B 间没有摩擦力,对A 受力分析知,A 受到重力和绳子的拉力,二力平衡,B 对A 没有支持力,否则三个力不可能平衡,故A 错误;对B 受力分析知,B 受到重力、地面的支持力,根据平衡条件知,地面对B 的支持力等于物块B 的重力,地面对B 没有摩擦力,故B 、D 错误,C 正确.]5.C [以第1块石块为研究对象,分析受力情况:重力G 、第2块石块的弹力F N1和第3块石块的弹力F N2,如图所示,由平衡条件得F N1F N2=sin 53°=45,故选C.]6.C [物块滑到轨道最低点时,由重力和轨道的支持力提供物块的向心力,由牛顿第二定律得F N -mg =m v 2R ,得到F N =m (g +v 2R ),则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为F f =μF N =μm (g +v 2R ),故选C.]7.B [小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动,对小球进行受力分析,小球受重力G 、细线的拉力F T =F =F ′、圆环对小球的弹力F N 三个力.作出受力分析图如图所示设圆环的半径为R ,由三角形相似得,G R =F ′AB =F NR ,当A 点上移时,半径不变,AB 长度减小,故F减小,F N 不变,故B 正确.]8.B [将M 、N 看做整体,水平方向拉力F 等于滑动摩擦力,竖直方向重力等于支持力,根据F f =μF N ,则有:μ=F f F N =F 2mg =52×10=0.25,故A 错误;对M 受力分析,细线与竖直方向夹角θ=60°,将绳子的拉力分解成水平方向和竖直方向,则绳子水平分力大小F ′=F f M =F2=2.5 N ,故B 正确;若没有绳子的拉力,木块M 对木块N 的压力大小为10 N ,再加上绳子拉力的分力,因此木块M 对木块N 的压力大小大于10 N ,故C 错误;对于M 、N 整体,无论θ变小,还是变大,拉动M 、N 一起匀速运动所需拉力仍等于5 N ,故D 错误.]9.AD [对甲图分析可知,甲中A 物体受到的摩擦力为静摩擦力,方向与运动方向相反,为阻力;B 物体受到A 的摩擦力为动力,方向向左;乙图中,A 、B 相对静止,只能是A 、B 均静止,故A 受摩擦力向右,为阻力,B 受摩擦力向左,为阻力,A 、D 正确.] 10.CD [设弹簧弹力为F ,当F cos 30°=mg sin 30°时,即F =33mg 时,A 所受摩擦力为0;若F >33mg 时,A 受到的摩擦力沿斜面向下,弹力越大,摩擦力越大;若F <33mg 时,A 受到的摩擦力沿斜面向上,弹力越大,摩擦力越小,可见A 、B 错误,C 正确;当F =32mg 时,A 所受摩擦力大小为F f =F cos 30°-mg sin 30°=14mg ,方向沿斜面向下,D 正确.]11.BD [以C 为研究对象受力分析,运用合成法作图,根据平衡条件得A 、B 对C 的弹力的合力与重力等大反向,如图甲所示:由几何知识得:F N A =mg ,故C 错误;以A 为研究对象受力分析,如图乙所示,根据平衡条件,水平方向:F f =F N C sin θ=F N A sin 60°=32mg ,故A 错误,B 正确;竖直方向:F N 地=Mg +F N C ·cos θ=Mg +12mg ,根据牛顿第三定律,物块A 对地面的压力大小为F N 地′=Mg +12mg ,故D 正确.]12.ABC [F =0时,对物块A 、B 整体受力分析,受重力、斜面的支持力和挡板的支持力F N1,根据共点力平衡条件,沿平行斜面方向,有F N1-2mg sin θ=0,故挡板受到B 物块的压力为F N2=2mg sin θ,A 错误;当没有F 作用时,对A 分析有mg sin θ=kx ,用水平力F 作用于P 时,A 具有水平向左的加速度,设加速度大小为a ,将加速度分解如图甲所示,根据牛顿第二定律得mg sin θ-kx =ma cos θ,当加速度a 增大时,x 减小,即弹簧的压缩量减小,物块A 相对斜面开始向上滑,故物块A 从F 刚施加上就一直沿斜面向上滑动,B 错误;物块B 恰好离开挡板C 的临界情况是物块B 对挡板无压力,此时,整体向左加速运动,对物块B 受力分析,受重力、挡板支持力、弹簧的拉力,如图乙所示,根据牛顿第二定律,有mg -F N B cos θ-kx sin θ=0,F N B sin θ-kx cos θ=ma ,解得kx =mg sin θ-ma cos θ,B 离开挡板C 时,对A 、B 整体,2mg tan θ=2ma ,a =g tan θ,则得x =0,弹簧为原长,C 错误;若F =(M +2m )g tan θ且保持两物块与斜劈共同运动,则根据牛顿第二定律,整体加速度为g tan θ.对物块A 受力分析,受重力、支持力和弹簧弹力,如图丙所示:根据牛顿第二定律,有mg sin θ-kx =ma cos θ,解得kx =0,故弹簧处于原长,故D 正确.] 13.(1)F (2)B (3)ABC (4)可以,因为OB 和OC 的作用是确定两个力的方向解析 (1)题图乙中的F 与F ′中,F ′是由平行四边形定则得出的,而F 是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮条的方向相同,一定与AO 共线的是F . (2)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B.(3)拉橡皮条的绳细一些且长一些,以便记录拉力的方向,选项A 正确;拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应靠近木板且与木板面平行,选项B 正确;同一次验证过程中O 点位置应相同,以保证等效性,选项C 正确;拉力F 1和F 2的夹角应该大小适当,选项D 错误;故选A 、B 、C.(4)在进行实验时,图甲中的OB 和OC 可以用橡皮条代替;理由:因为OB 和OC 的作用是确定两个力的方向.14.(1)16.00 (2)12.5 能解析 (1)刻度尺读数读到最小刻度的下一位,指针示数为16.00 cm.(2)由表格中的数据可知,当弹力的变化量ΔF =0.5 N 时,弹簧Ⅰ形变量的变化量为Δx =4.00 cm ,根据胡克定律知:k 1=ΔF Δx =0.50.04 N /m =12.5 N/m ;结合L A 和L B 示数的变化,可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量,结合弹力变化量,根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数. 15.(1)32 N (2)6 N 方向沿斜面向下 解析 (1)对物体A 受力分析,如图所示:根据平衡条件并运用正交分解法可知,y 轴上合力为零,即有:F N =m A g cos 37° 代入数据可得:F N =4×10×0.8 N =32 N(2)对物体A ,先假设静摩擦力平行斜面向上,根据平衡条件并结合正交分解法,有: 平行斜面方向:F T +F f =m A g sin 37° F T =m B g联立解得:F f =-6 N ,故方向沿斜面向下. 16.(1)64.8 N (2)76.4 N解析 对结点P 受力分析如图甲所示,由平衡条件得:在竖直方向:F T A cos 37°-G 1=0在水平方向:F T A sin 37°-F T B =0 联立并代入数据解得:F T B =6 N对木块受力分析如图乙所示,由平衡条件得: 沿斜面方向:F f -G 2sin 37°-F T B ′cos 37°=0 沿垂直斜面方向:F N +F T B ′sin 37°-G 2cos 37°=0 F T B =F T B ′以上联立并代入数据解得:F f =64.8 N ,F N =76.4 N. 17.(1)见解析图 (2)250 N/m (3)36解析 (1)匀速下滑时,小木块受重力、斜面的支持力、弹簧的拉力和摩擦力(沿斜面向上),受力分析如图所示,匀速上滑时,小木块受重力、斜面的支持力、弹簧的拉力和摩擦力(沿斜面向下),受力分析如图所示,(2)由受力分析图得匀速下滑:kx 1+F f1=G sin 30°,x 1=L 1-L 0 匀速上滑:kx 2=G sin 30°+F f2,x 2=L 2-L 0 F f1=F f2得k =2G sin 30°x 1+x 2=250 N/m(3)由F f1=μG cos 30°=G sin 30°-kx 1得μ=G sin 30°-kx 1G cos 30°=50×0.5-250×0.0550×32=36.18.(1)4 cm (2)5 N ,方向沿斜面向上 解析 (1)对结点O 受力分析如图所示:F T cos θ-m B g=0F T sin θ-F=0F=kx联立解得:x=4 cm.(2)设物块A所受摩擦力沿斜面向下,对物块A受力分析如图所示:F T-F f-m A g sin α=0解得:F f=-5 N即物块A所受摩擦力大小为5 N,方向沿斜面向上.。
2019届高三物理一轮复习单元质检二相互作用 Word版含解析
单元质检二相互作用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2018·山东郓城月考)如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直。
杆的下端有一个轻滑轮O。
另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重力为G的物体。
BO段细线与天花板的夹角为θ=30°。
系统保持静止,不计一切摩擦。
下列说法中正确的是()A.细线BO对天花板的拉力大小是B.a杆对滑轮的作用力大小是GC.a杆对滑轮的作用力大小是D.a杆和细线对滑轮的合力大小是G,受到重力和拉力F T,根据平衡条件,有F T=mg,同一根绳子拉力处处相等,故绳子对天花板的拉力也等于mg,故A错误;对滑轮受力分析,受到绳子的压力以及杆的弹力,如图所示;根据平衡条件,结合几何关系可知,两绳子夹角为120°,有F=F T=mg故C错误,B正确;由于滑轮处于平衡状态,故a杆和细线对滑轮的合力大小是零,故D错误。
2.如图所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上,整个系统处于静止状态,已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°。
不计小球与斜面间的摩擦,则()A.轻绳对小球的作用力大小为mgB.斜面对小球的作用力大小为mgC.斜面体与水平面间的摩擦力大小为mgD.斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g,以B球为研究对象,分析受力情况,如图所示:根据平衡条件,水平方向:F T sin θ=F N1sin θ得F T=F N1则竖直方向:2F T cos θ=mg解得轻绳对小球的作用力大小为F T=mg斜面对小球的作用力大小为F N1=F T=mg。
故A、B错误。
以B球和斜面整体为研究对象,分析受力情况,如图所示,则有:F N2+F T cos θ=Mg+mg得F N2=Mg-mg根据牛顿第三定律可知,斜面体对地面的作用力大小也是Mg-mg;F f=F T sin θ得F f=mg。
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第二章相互作用章末综合测试(二)(时间:60分钟分数:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.用质量为M的吸铁石,将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上.某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉白纸,白纸未移动,则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为()A.F B.mgC.F2mg2D.F2Mg+mg2解析:D由题意可知,整体除受摩擦力外还受向下的重力、向右的拉力的作用,二力的合力为F合=F2Mg+mg2;由力的平衡条件可知,摩擦力应与合力大小相等,方向相反.故选D.2.(2017·湖南长沙三月模拟)如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,θ角缓慢增大,在货物m相对车厢仍然静止的过程中,下列说法正确的是()A.货物受到的合外力增大B.货物受到的支持力不变C.货物受到的摩擦力增大D.车对水平地面的作用力减小解析:C货物处于平衡状态,受重力、支持力、静摩擦力,合外力始终为零,根据共点力平衡条件,有:mg sin θ=f,N=mg cos θ,θ增大时,f增大,N减小,A、B错误,C正确.对货车整体受力分析,只受重力与支持力,不受摩擦力,根据平衡条件知,车所受地面支持力不变,再根据牛顿第三定律知,车对地面的压力不变,D错误.3.(2017·课标Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹簧绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A.86 cm B.92 cmC.98 cm D.104 cm解析:B将钩码挂在弹性绳的中点时,由数学知识可知钩码两侧的弹性绳(劲度系数设为k)与竖直方向夹角θ均满足sin θ=45,对钩码(设其重力为G)静止时受力分析,得G=2k(1 m2-0.8 m2)cos θ;弹性绳的两端移至天花板上的同一点时,对钩码受力分析,得G =2k (L 2-0.8 m 2),联立解得L =92 cm ,可知ACD 项错误,B 项正确.4.(2017·辽宁沈阳四校协作体检测)如图所示,一轻杆两端分别固定着质量为m A 和m B 的两个小球A 和B (可视为质点).将其放在一个直角形光滑槽中,已知轻杆与槽右壁成α角,槽右壁与水平地面成θ角时,两球刚好能平衡,且α≠θ,则A 、B 两小球质量之比为( )A.sin α·cos θcos α·sin θB.cos α·cos θsin α·sin θC.cos α·sin θsin α·cos θD.sin α·sin θcos α·cos θ解析:D 设杆对两小球的力为N ,对A 球在沿槽方向应用平衡条件得N sin α=m A g cos θ,对B 球在沿槽方向应用平衡条件得N cos α=m B g sin θ,联立两式可得两球的质量之比为m A m B =sin α·sin θcos α·cos θ,D 正确.5.(2017·河北冀州2月模拟)如图所示,质量为m(可以看成质点)的小球P,用两根轻绳OP和O′P在P点拴结后再分别系于竖直墙上相距0.4 m的O、O′两点上,绳OP长0.5 m,绳O′P长0.3 m,今在小球上施加一方向与水平成θ=37°角的拉力F,将小球缓慢拉起.绳O′P 刚拉直时,OP绳拉力为T1,绳OP刚松弛时,O′P绳拉力为T2,则T1∶T2为(sin 37°=0.6;cos 37°=0.8)()A.3∶4 B.4∶3C.3∶5 D.4∶5解析:C绳O′P刚拉直时,由几何关系可知此时OP绳与竖直方向夹角为37°,小球受力如图甲,则T1=45mg.绳OP刚松弛时,小球受力如图乙,则T2=43mg.则T1∶T2=3∶5,C 项正确.6.(2016·宁夏银川检测)如图所示,有5 000个质量均为m 的小球,将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端用细绳固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止.若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°.则第2 011个小球与2 012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于( )A.2 0112 989B.2 0115 000C.2 9895 000D.2 9892 011解析:C 设连接天花板的细绳的拉力为F T ,则对5 000个小球的整体而言,竖直方向:F T sin 45°=5 000mg ;对前2 011个球的整体而言,设第2 011个小球与2 012个小球之间的轻绳拉力为F T1,则水平方向:F T cos 45°=F T1cos α;竖直方向:F T sin 45°=2 011mg+F T1sin α.联立解得tan α=2 9895 000.C正确.7.(2017·河北石家庄二中模拟)如图所示,水平面上的复印机纸盒里放一叠复印纸,共计10张,每一张纸的质量均为m.用一摩擦轮以竖直向下的力F压第1张纸,并以一定角速度逆时针转动摩擦轮,确保摩擦轮与第1张纸之间、第1张纸与第2张纸之间均有相对滑动,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同,摩擦轮与第1张纸之间的动摩擦因数为μ1,纸张间的动摩擦因数均为μ2,且有μ1>μ2.则下列说法正确的是()A.第2张纸到第9张纸之间可能发生相对滑动B.第2张纸到第9张纸之间不可能发生相对滑动C.第1张纸受到摩擦轮的摩擦力方向向左D.第6张纸受到的合力为零解析:BD对第2张纸分析,它与第3张纸的最大静摩擦力F m=μ2·(2mg+F),而受到的第1张纸的滑动摩擦力为F f=μ2(mg+F)<F m,则第2张纸与第3张纸之间不发生相对滑动.同理,第3张到第9张纸也不发生相对滑动,故A错误,B正确;第1张纸相对于轮有向左运动的趋势,则受到的静摩擦力与轮的运动方向相同,向右,C错误;第2张以下的纸受的合力都为零,故D正确.8.如图所示,在“探究求合力的方法”的实验中,橡皮条一端固定于P点,另一端通过两个细绳套连接两个弹簧测力计,分别用F1和F2拉两个弹簧测力计,将结点拉至O点.现让F1大小不变,方向沿顺时针方向转动某一角度,且F1始终处于PO所在直线左侧,要使结点仍位于O点,则关于F2的大小和图中的θ角,下列说法中正确的是()A.增大F2的同时增大θ角B.增大F2的同时减小θ角C.增大F2而保持θ角不变D.减小F2的同时增大θ角解析:ABC结点O的位置不变,则F1和F2的合力不变,作出F1和F2合成的矢量三角形,如图所示,可知增大F2的同时,θ角可以增大,可以不变,也可以减小,故只有D说法错误.9.一截面为等腰三角形的斜面体放在地面上,两斜面体的倾角均为30°,两个均可视为质点的完全相同的滑块甲和乙,放在如图所示的斜面体上,斜面体在地面上静止,两滑块刚好沿斜面体匀速下滑.假设一切接触面均有摩擦,如果在滑块甲、乙上分别施加沿两斜面向下的外力F1、F2,且F1>F2,则两滑块在下滑的过程中()A.滑块乙与斜面体之间的摩擦力增大B.地面对斜面体的摩擦力向右C.滑块甲对斜面体的压力不变D.斜面体对地面的压力等于三者重力之和解析:CD当滑块甲和滑块乙沿斜面体匀速下滑时,三个物体都处于平衡状态,故可以将三个物体当作一个整体,该整体受重力和支持力,故支持力为三者重力之和,斜面体与地面之间没有摩擦力;当在两滑块上施加沿斜面向下的外力后,两滑块对斜面体的压力和摩擦力均不变,故斜面体的受力情况不变,即斜面体仍保持静止,斜面体对地面的压力大小等于三者的重力之和,斜面体与地面间没有摩擦力,故CD项正确,AB项错误.10.如图所示,质量均为m的物体A、B、C放在光滑水平面上并用细绳a、b连接,将拉力F作用在A上,可以使三物体一起在水平面上运动,若在B上放一个质量为m0的小物体D后,还是将拉力F作用在A上,D可以随B一起运动而不掉下来,则下列说法中正确的是()A.细绳a上增大的拉力一定等于细绳b上减小的拉力B.细绳a上减小的拉力一定等于细绳b上增大的拉力C.细绳a上的拉力变化前后的比值只与拉力F的大小有关,与各物体的质量大小无关D.细绳a上的拉力变化前后的比值与拉力F的大小无关,只与各物体的质量大小有关解析:AD在小物体D放在B上之前,设A、B、C 整体加速度为a,根据整体法有F=3ma,根据隔离法有,细绳a上的拉力T a=2ma,细绳b上的拉力T b=ma,解得T a=2F3,T b=F3;将D放在B上后,设整体加速度为a′,同理有F=(3m+m0)a′,细绳a上的拉力T a′=(2m+m0)a′,细绳b上的拉力T b′=ma′,解得T a′=2m+m03m+m0F,T b′=mF3m+m0,ΔT a=-ΔT b=m0F33m+m 0,所以细绳a上增大的拉力等于细绳b上减小的拉力,而T aT a′=23m+m032m+m0,故A、D项正确.二、非选择题(本大题共2个小题,第11、12题各20分,共40分)11.(20分)如图所示,半径为R、重为G的均匀球靠竖直墙放置,左下方有厚为h(h<R)的木块,现用水平推力F推木块.若不计一切摩擦.(1)画出球刚好离开地面时球的受力示意图.(2)求图中半径AO与水平方向的夹角θ的正弦值sin θ.(3)求至少用多大的水平推力F推木块才能使球离开地面.解析:(1)如图甲所示(4分)(2)如图乙由几何关系知sin θ=R -h R(4分) (3)以球为研究对象,受力分析如图乙所示由平衡条件得:N 1sin θ=G (3分)N 1cos θ=N 2(3分)再以球和木块整体为研究对象得N 2=F (3分)联立以上各式得F =Gtan θ=G 2Rh -h 2R -h (3分) 答案:(1)见解析 (2)R -h R (3)G 2Rh -h 2R -h12.如图所示,质量为m 的匀质细绳,一端系在天花板上的A 点,另一端系在竖直墙壁上的B 点,平衡后最低点为C 点.现测得AC 段绳长是BC 段绳长的n 倍,且绳子B 端的切线与墙壁的夹角为α.试求绳子在C处和A处的弹力的大小.(重力加速度为g)解析:对BC段绳子受力分析,其受重力、墙壁的拉力、AC段绳子对其向左的拉力,如图甲所示.根据平衡条件有F B cos α=1n+1mg(3分)F B sin α=T(3分)联立解得T=mgn+1tan α(2分)再对AC段绳子受力分析,其受重力、BC段绳对其向右的拉力、墙壁的拉力,如图乙所示(2分)根据平衡条件有T A sin β=nn+1mg(3分)T A cos β=T C′(3分) T=T C′(2分)解得T A=mgn+1n2+tan2α(2分)答案:mgn+1tan αmgn+1n2+tan2α。