专题02 相互作用(解析版)
无锡新领航教育特供:2013年高考物理 模拟新题精选分类解析(第5期)专题02 相互作用
小升初 中高考 高二会考 艺考生文化课 一对一辅导 /wxxlhjy QQ:157171090 1 2013年高考物理模 拟新题精选分类解析(第5期)
专题02 相互作用
1.(2013江苏省苏州市调研)如图所示,建筑工人要将建筑材料送到高处,常将楼顶装置一个定滑轮(图中未画出),用绳AC 通过滑轮将建筑材料提到某一高处,为了防止建筑材料与墙壁相碰,站在地面上的工人还另外用绳CB 拉住材料,使它与
竖直墙面保持一定的距离L 。
若不计两根绳的重力,在建筑材料缓慢
提起的过程中,绳AC 与CB 的拉力F 1和F 2的大小变化情况是
A .F 1增大,F 2增大
B .F 1增大,F 2不变
C .F 1不变,F 2增大
D .F 1减小,F 2减小
2.(2013山东省烟台市期末)下图为庆祝新年时某教室里悬挂灯笼的一种方式,三段轻绳ac 、
cd 、bd 长度相等,
a 、
b 点等高,
c 、
d 为结点且等高,三段轻绳的拉力大小分别为ac F 、cd F 、bd F ,两灯笼受到的重力分别为C G 和d G 下列表述正确
的是
A .ac F 与bd F 大小一定相等
B .ac F 一定小于cd F
C .C G 和d G 一定相等
D .ac F 与bd F 的大小之和等于c G 与d G 大小之和
3.(2013年1月广东省清远
市质检)如图所示,小车受到水平向右的弹力作用,与该弹力。
高考物理 经典问题的妙解策略 专题02 相互作用-人教版高三全册物理试题
专题02 相互作用考点分类:考点分类见下表考点内容考点分析与常见题型对称法解决非共面力问题选择题摩擦与自锁现象选择题绳(杆)上的“死结〞和“活结〞模型选择题较多摩擦力方向与运动方向的关系选择题较多考点一对称法解决非共面力问题在力的合成与分解的实际问题中,经常遇到物体受多个非共面力作用处于平衡状态的情况,而在这类平衡问题中,又常有图形结构对称的特点,结构的对称性往往对应着物体受力的对称性.解决这类问题的方法是根据物体受力的对称性,结合力的合成与分解知识与平衡条件列出方程,求解结果.考点二摩擦与自锁现象1.力学中有一类现象,当物体的某一物理量满足一定条件时,无论施以多大的力都不可能让它与另一个物体之间发生相对运动,物理上称这种现象为“自锁〞.生活中存在大量的自锁现象,例如维修汽车时所用的千斤顶就是根据自锁原理设计的.2.摩擦自锁现象是指当主动力合力的作用线位于摩擦角以内时,无论主动力合力多大,约束力都可与之平衡.摩擦自锁在生活中也大量的存在,并起着相当大的作用.3.最大静摩擦力Ffm与接触面的正压力FN之间的数量关系为Ffm=μFN.其中,静摩擦系数μ取决于相互接触的两物体外表的材料性质与外表状况.考点三绳(杆)上的“死结〞和“活结〞模型1.绳模型(1)“死结〞可理解为把绳子分成两段,且不可以沿绳子移动的结点.“死结〞两侧的绳因结而变成了两根独立的绳,因此由“死结〞分开的两段绳子上的弹力不一定相等.(2)“活结〞可理解为把绳子分成两段,且可以沿绳子移动的结点.“活结〞一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的.绳子虽然因“活结〞而弯曲,但实际上是同一根绳,所以由“活结〞分开的两段绳子上弹力的大小一定相等,两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线.2.杆模型杆可分为固定杆和活动杆.固定杆的弹力方向不一定沿杆,弹力方向视具体情况而定,活动杆只能起到“拉〞和“推〞的作用.一般情况下,插入墙中的杆属于固定杆(如甲、乙两图中的杆),弹力方向不一定沿杆,而用铰链相连的杆属于活动杆(如丙图中的杆),弹力方向一定沿杆.考点四摩擦力方向与运动方向的关系摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反,但与物体的实际运动方向(以地面为参考系)可能一样,可能相反,也可能不在同一直线上.典例精析★考点一:对称法解决非共面力问题◆典例一:〔2018福建质检〕课堂上,教师准备了“∟〞型光滑木板和三个完全一样、外外表光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按图示〔截面图〕方式堆放在木板上,如此木板与水平面夹角θ的最大值为A.30°B.45°C.60°D.90°【参考答案】 A【考查内容】此题是以三个圆柱形积木在“∟〞型光滑木板上处于平衡状态为情境,主要考查共点力的平衡等知识。
相互作用知识点及例题
第二章相互作用专题一:力重力弹力摩擦力一、力和力的图示1.定义:力是物体对物体的作用。
⑴力不能脱离物体而独立存在。
⑵物体间的作用是相互的,力总是成对出现2.力的三要素:力的大小、方向、作用点。
3.力的作用效果。
(1)使受力物体发生形变(2)使受力物体的运动状态发生改变。
4.力的分类⑴按照力的性质命名:重力、弹力、摩擦力等。
⑵按照力的作用效果命名:拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。
5、力的图示:用带有刻度的有向线段表示力(的三要素),是精确表示力的方法6、力的示意图:用箭头表示出力的方向,是粗略表示力的方法四种基本作用(1)万有引力(2)电磁相互作用(3)强相互作用(4)弱相互作用二、重力1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力,地球上的物体受到重力,施力物体是地球。
2.重力的方向:总是竖直向下(与当地水平面垂直,而不是与支持面垂直);沿铅锤线方向向下正确垂直水平面向下正确总是指向地心错误垂直地面向下错误垂直接触面向下错误3. 重力的大小:G=mg同一物体质量一定,随着所处地理位置的变化,重力加速度的变化略有变化。
从赤道到两极G→大(变化千分之一),在极地G最大,等于地球与物体间的万有引力;同一地点随着高度的变化G→小(变化万分之一)。
在有限范围内,在同一问题中重力认为是恒力,运动状态发生了变化,即使在超重、失重、完全失重的状态下重力不变;4.重心:物体各部分重力合力的作用点(不一定在物体上)。
(物体的各个部分都受重力的作用,但从效果上看,我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点,这个点就是物体所受重力的作用点,叫做物体的重心。
)①重心位置取决于质量分布和形状,质量分布均匀的有规则形的物体,重心在物体的几何对称中心。
质量分布不均匀,由质量分布决定重心;质量分部均匀,由形状决定重心②一般物体重心不一定在几何中心上,可以在物体内,也可以在物体外。
薄板的重心一般采用悬挂法。
三、弹力1.定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生的力的作用叫弹力2.产生条件:(1)物体间直接接触(2)接触处有相互挤压或拉伸(发生弹性形变)3.弹力大小(1)弹簧、橡皮条类:它们的形变可视为弹性形变。
高中物理总复习--相互作用及解析
高中物理总复习--相互作用及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,竖直轻弹簧B的下端固定于水平面上,上端与A连接,开始时A静止。
A 的质量为m=2kg,弹簧B的劲度系数为k1=200N/m。
用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接,当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,其右端点位于a位置,此时A上端轻绳恰好竖直伸直。
将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时,弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。
已知ab=60cm,求:(1)当弹簧C处在水平位置且未发生形变时,弹簧B的形变量的大小;(2)该过程中物体A上升的高度及轻弹簧C的劲度系数k2。
【答案】(1)10cm;(2)100N/m。
【解析】【详解】(1)弹簧C处于水平位置且没有发生形变时,A处于静止,弹簧B处于压缩状态;根据胡克定律有:k1x1=mg代入数据解得:x1=10cm(2)当ab=60cm时,弹簧B处于伸长状态,根据胡克定律有:k1x2=mg代入数据求得:x2=10cm故A上升高度为:h=x1+x2=20cm由几何关系可得弹簧C的伸长量为:x3=ab﹣x1﹣x2=40cm根据平衡条件与胡克定律有:mg+k1x2=k2x3解得k2=100N/m2.如图所示,一质量为m的金属球,固定在一轻质细绳下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动.整个装置能自动随着风的转向而转动,使风总沿水平方向吹向小球.无风时细绳自然下垂,有风时细绳将偏离竖直方向一定角度,求:(1)当细绳偏离竖直方向的角度为θ,且小球静止时,风力F及细绳对小球拉力T的大小.(设重力加速度为g)(2)若风向不变,随着风力的增大θ将增大,判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态,说明理由.【答案】(1)cos mgT θ=,F=mgtanθ (2)不可能达到90°且小球处于静止状态 【解析】 【分析】 【详解】(1)对小球受力分析如图所示(正交分解也可以)应用三角函数关系可得:F=mgtanθ(2)假设θ=90°,对小球受力分析后发现合力不能为零,小球也就无法处于静止状态,故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态.3.如图所示,水平面上有一个倾角为的斜劈,质量为m .一个光滑小球,质量也m ,用绳子悬挂起来,绳子与斜面的夹角为,整个系统处于静止状态.(1)求出绳子的拉力T ; (2)若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k 倍,为了使整个系统保持静止,k 值必须满足什么条件? 【答案】(1) (2)【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(1) 以小球为研究对象,根据平衡条件应用正交分解法求解绳子的拉力T ;(2)对整体研究,根据平衡条件求出地面对斜劈的静摩擦力f,当f≤f m时,整个系统能始终保持静止.解:(1)对小球:水平方向:N1sin30°=Tsin30°竖直方向:N1cos30°+Tcos30°=mg代入解得:;(2)对整体:水平方向:f=Tsin30°竖直方向:N2+Tcos30°=2mg而由题意:f m=kN2为了使整个系统始终保持静止,应该满足:f m≥f解得:.点晴:本题考查受力平衡的应用,小球静止不动受力平衡,以小球为研究对象分析受力情况,建立直角坐标系后把力分解为水平和竖直两个方向,写x轴和y轴上的平衡式,可求得绳子的拉力大小,以整体为研究对象,受到重力、支持力、绳子的拉力和地面静摩擦力的作用,建立直角坐标系后把力分解,写出水平和竖直的平衡式,静摩擦力小于等于最大静摩擦力,利用此不等式求解.4.如图所示,粗糙的地面上放着一个质量M=1.5 kg的斜面,底面与地面的动摩擦因数μ=0.2,倾角θ=37°.用固定在斜面挡板上的轻质弹簧连接一质量m=0.5 kg的小球(不计小球与斜面之间的摩擦力),已知弹簧劲度系数k=200 N/m,现给斜面施加一水平向右的恒力F,使整体以a=1 m/s2的加速度向右匀加速运动.(已知sin 37°=0.6、cos37°=0.8,g=10 m/s2)(1)求F的大小;(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小.【答案】(1)6N(2)0.017m;3.7N【解析】试题分析:(1)以整体为研究对象,列牛顿第二定律方程(2)对小球受力分析,水平方向有加速度,竖直方向受力平衡解:(1)整体以a 匀加速向右运动,对整体应用牛顿第二定律:F﹣μ(M+m)g=(M+m)a得F=6N(2)设弹簧的形变量为x,斜面对小球的支持力为F N对小球受力分析:在水平方向:Kxcosθ﹣F N sinθ=ma在竖直方向:Kxsinθ+F N cosθ=mg解得:x=0.017mF N=3.7N答:(1)F的大小6N;(2)弹簧的形变量0.017m斜面对小球的支持力大小3.7N【点评】对斜面问题通常列沿斜面方向和垂直于斜面方向的方程,但本题的巧妙之处在于对小球列方程时,水平方向有加速度,竖直方向受力平衡,使得解答更简便.5.如图所示,质量为在足够长的木板A静止在水平地面上,其上表面水平,木板A与地面间的动摩擦因数为,一个质量为的小物块B(可视为质点)静止于A的左端,小物块B与木板A间的动摩擦因数为。
高考物理备考中等生百日捷进提升系列专题02相互作用含解析
专题02 相互作用第一部分相互作用、共点力平衡特点描述相互作用是整个高中物理力学的解题基础,很多类型题都需要受力分析,然后根据力的合成与分解、共点力平衡来解题,其中对重力、弹力、摩擦力的考查方式大多以选择题的形式出现,每个小题中一般包含几个概念。
对受力分析考查的命题方式一般是涉及多力平衡问题,可以用力的合成与分解求解,也可以根据平衡条件求解,考查方式一般以选择题形式出现,特别是平衡类连接体问题题设情景可能更加新颖。
相互作用力第一部分知识背一背一、力的概念及三种常见的力(一)力力的基本特征:①物质性②相互性③矢量性④独立性⑤同时性:物体间的相互作用总是同时产生,同时变化,同时消失.力可以用一条带箭头的线段表示,线段的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向,箭头(或者箭尾)画在力的作用点上,线段所在的直线叫做力的作用线力的示意图和力的图示是有区别的,力的图示要求严格画出力的大小和方向,在相同标度下线段的长度表示力的大小,而力的示意图着重力的方向的画法,不要求作出力的大小(二)、重力(1)重力是非接触力(2)重力的施力物体是地球(3)物体所受到的重力与物体所处的运动状态以及是否受到其他力无关(4)重力不一定等于地球的吸引力,地球对物体的吸引力一部分充当自转的向心力,一部分为重力(5)重力随维度的升高而增大(6)重力随离地面的高度的增加而增大4.重心:重心是一个等效作用点,它可以在物体上,也可以不在物体上,比如质量分布均与的球壳,其重心在球心,并不在壳体上(三)、弹力1.弹力产生的条件:一物体间必须接触,二接触处发生形变(一般指弹性形变)2.常见理想模型中弹力比较:1.两种摩擦力的比较①其大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关,但跟接触面相互挤压力N F 无直接关系.因而静摩擦力具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点,其大小只能依据物体的运动状态进行计算,若为平衡状态,静摩擦力将由平衡条件建立方程求解;若为非平衡状态,可由动力学规律建立方程求解.②最大静摩擦力m F 是物体将要发生相对滑动这一临界状态时的摩擦力,它的数值与NF 成正比,在N F 不变的情况下,滑动摩擦力略小于m F ,而静摩擦力可在m 0F ~间变化.二、力的合成与分解1..合力的大小范围(1)两个力合力大小的范围1212||F F F F F ≤≤-+ . (2)三个力或三个以上的力的合力范围在一定条件下可以是120||n F F F F ≤≤⋯+++2.正交分解法把一个力分解为互相垂直的两个分力,特别是物体受多个力作用时,把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去,然后分别求每个方向上力的代数和,把复杂的矢量运算转化为互相垂直方向上的简单的代数运算.其方法如下.(1)正确选择直角坐标系,通过选择各力的作用线交点为坐标原点,直角坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上.(2)正交分解各力,即分别将各力投影在坐标轴上,然后求各力在x 轴和y 轴上的分力的合力.x F 和y F :(3)合力大小F 合力的方向与x 夹轴角为 y x F arctanF θ=三、共点力平衡1.共点力作用下物体的平衡条件物体所受合外力为零,即0F ∑= .若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为00x y F F ∑∑=,= .2.求解平衡问题的一般步骤(1)选对象:根据题目要求,选取某平衡体(整体或局部)作为研究对象.(2)画受力图:对研究对象作受力分析,并按各个力的方向画出隔离体受力图.(3)建坐标:选取合适的方向建立直角坐标系.(4)列方程求解:根据平衡条件,列出合力为零的相应方程,然后求解,对结果进行必要的讨论.3.平衡物体的动态问题(1)动态平衡:指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化,在这个过程中物体始终处于一系列平衡 状态中.(2)动态平衡特征:一般为三力作用,其中一个力的大小和方向均不变化,一个力的大小变化而方向不变,另一个力的大小和方向均变化 .4平衡物体的临界问题(1)平衡物体的临界状态:物体的平衡状态将要变化的状态.(2)临界条件:涉及物体临界状态的问题,解决时一定要注意“恰好出现” 或“恰好不出现” 等临界条件.5.极值问题平衡物体的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题第二部分 技能+方法一、受力分析要注意的问题受力分析就是指把指定物体(研究对象)在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来,并画出受力图.受力分析时要注意以下五个问题:(1)研究对象的受力图,通常只画出根据性质命名的力,不要把按效果分解的力或合成的力分析进去.受力图完成后再进行力的合成和分解,以免造成混乱.(2)区分内力和外力:对几个物体组成的系统进行受力分析时,这几个物体间的作用力为内力,不能在受力图中出现;当把其中的某一物体单独隔离分析时,原来的内力变成外力,要画在受力图上.(3)防止“添力”:找出各力的施力物体,若没有施力物体,则该力一定不存在.(4)防止“漏力”:严格按照重力、弹力、摩擦力、其他力的步骤进行分析是防止“漏力”的有效办法.(5)受力分析还要密切注意物体的运动状态,运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力的有无及方向.【例1】如图所示,位于斜面上的物体M 在沿斜面向上的力F 作用下而处于静止状态,对M 的受力情况,下列说法正确的是()A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用【答案】AB二、正交分解法正交分解法:将一个力(矢量)分解成互相垂直的两个分力(分矢量),即在直角坐标系中将一个力(矢量)沿着两轴方向分解,如图F 分解成F x 和F y ,它们之间的关系为:F x =F•cos φ F y=F•sin φF = 22y x F F tan φ=x yF F正交分解法是研究矢量常见而有用的方法,应用时要明确两点:(1)x 轴、y 轴的方位可以任意选择,不会影响研究的结果,但若方位选择得合理,则解题较为方便;(2)正交分解后,F x 在y 轴上无作用效果,F y 在x 轴上无作用效果,因此F x 和F y 不能再分解.【例2】粗铁丝弯成如图所示半圆环的形状,圆心为O ,半圆环最高点B 处固定一个小滑轮,小圆环A 用细绳吊着一个质量为m 2的物块并套在半圆环上。
高考物理重点专题讲解及突破02 相互作用(含解析)-人教版高三全册物理试题
2020-2021年高考物理重点专题讲解与突破02:相互作用超重点1:共点力平衡问题1.解决平衡问题的根本思路(1)审读题目信息→弄清问题情景、题设条件和要求.(2)选取研究对象→确定选用整体法或隔离法.(3)对研究对象受力分析→画受力示意图.(4)制定解题策略→合成法、分解法、图解法等.(5)进展相应处理→合成、分解某些力或作平行四边形.(6)列平衡方程→F合=0.(7)分析、求解→应用数学知识.2.处理平衡问题的四点说明(1)物体受三力平衡时,利用力的效果分解法或合成法比拟简单.(2)物体受四个或四个以上的力作用时,一般采用正交分解法.(3)物体只受三个力的作用且三力构成普通三角形,可考虑使用相似三角形法.(4)对于状态“缓慢〞变化类的动态平衡问题常用图解法.[典例1] (多项选择)(2016·高考全国卷Ⅰ)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.假设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,如此( )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真题点评:(1)此题属于共点力的平衡问题,考查了研究对象确实定,物体的受力分析等根本技能,采用了合成法、正交分解法等根本方法.(2)高考对共点力平衡问题的考查常设置为静态平衡和动态平衡两类,对静态平衡主要考查合成法、分解法的应用,而动态平衡的考查侧重于解析法、图解法、相似三角形法的应用.【解析】 系统处于静止状态,连接a 和b 的绳的张力大小F T1等于物块a 的重力G a ,C 项错误;以O ′点为研究对象,受力分析如图甲所示,F T1恒定,夹角θ不变,由平衡条件知,绳OO ′的张力F 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,如此F N +F T1cos θ+F sin α-G b =0 F f +F T1sin θ-F cos α=0F N 、F f 均随F 的变化而变化,故B 、D 项正确.拓展1 合成、分解法解静态平衡问题1.如下列图,一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物,另一端与另一轻质细绳相连于c 点,ac =l2,c 点悬挂质量为m 2的重物,平衡时ac 正好水平,此时质量为m 1的重物上外表正好与ac 在同一水平线上且到b 点的距离为l ,到a 点的距离为54l ,如此两重物的质量的比值m 1m 2为(可用不同方法求解)( )A.52 B .2 C.54 D.35【答案】C【解析】方法一:合成法因c 点处于平衡状态,所以任意两个力的合力均与第三个力大小相等,方向相反,如图甲所示,根据平行四边形定如此将力F 与F 1合成,如此sin θ=F 2F 1=m 2gm 1g,而sin θ=l l 2+3l 42=45,所以m 1m 2=54,选项C 正确.方法二:分解法因c 点处于平衡状态,所以可在F 、F 1方向上分解F 2,如图乙所示,如此同样有sin θ=m 2g m 1g ,所以m 1m 2=54,选项C 正确. 方法三:正交分解法将倾斜绳拉力F 1=m 1g 沿竖直方向和水平方向分解,如图丙所示,如此m 1g sin θ=m 2g ,同样可得m 1m 2=54,选项C 正确.拓展2 图解法求解动态平衡问题2.(多项选择)(2017·高考全国卷Ⅰ)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α(α>π2).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α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【解析】将重物向右上方缓慢拉起,重物处于动态平衡状态,可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析.将重物的重力沿两绳方向分解,画出分解的动态图如下列图.在三角形中,根据正弦定理有Gsin γ1=F OM 1sin β1=F MN 1sin θ1,由题意可知F MN 的反方向与F OM 的夹角γ=180°-α不变,因sin β(β为F MN 与G 的夹角)先增大后减小,故OM 上的张力先增大后减小,当β=90°时,OM 上的张力最大,因sin θ(θ为F OM 与G 的夹角)逐渐增大,故MN 上的张力逐渐增大,选项A 、D 正确,B 、C 错误.拓展3 解析法求解动态平衡问题3.如下列图,小船被绳索牵引着匀速靠岸,假设水的阻力不变,如此( )A .绳子张力不变B .绳子张力不断减小C .船所受浮力不变D .船所受浮力不断减小 【答案】D【解析】对小船进展受力分析,如图,因为小船做匀速直线运动,所以小船处于平衡状态,设拉力与水平方向的夹角为θ,如此有F cos θ=F 阻① F sin θ+F 浮=mg ②船在匀速靠岸的过程中,阻力不变,船的重力不变,θ增大,如此cos θ减小,sin θ增大,根据①式知,绳子的张力增大,再由②式知,船所受浮力减小,故D 正确. 拓展4 相似三角形法求解动态平衡问题4.如下列图是一个简易起吊设施的示意图,AC 是质量不计的撑杆,A 端与竖直墙用铰链连接,一滑轮固定在A 点正上方,C 端吊一重物.现施加一拉力F 缓慢将重物P 向上拉,在AC 杆达到竖直前( )A .BC 绳中的拉力F T 越来越大B .BC 绳中的拉力F T 越来越小 C .AC 杆中的支撑力F N 越来越大D .AC 杆中的支撑力F N 越来越小 【答案】B【解析】作出C 点的受力示意图,如下列图,由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC 相似.根据相似三角形的性质得F T BC =F N AC =G AB ,解得BC 绳中的拉力为F T =G BCAB,AC杆中的支撑力为F N =G ACAB.由于重物P 向上运动时,AB 、AC 不变,BC 变小,故F T 减小,F N 不变.选项B 正确.1.合力的大小范围(1)两个共点力的合成:|F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2,即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小;当两力同向时,合力最大.超重点2:力的合成和分解(2)三个共点力的合成①最大值:三个力共线且同向时,其合力最大,为F 1+F 2+F 3.②最小值:任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,如此三个力的合力的最小值为零,如果第三个力不在这个范围内,如此合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和.2.共点力合成的方法 (1)作图法.(2)计算法.F =F 21+F 22F =2F 1cosθ2F =F 1=F 2 3.力的分解问题选取原如此(1)选用哪一种方法进展力的分解要视情况而定,一般来说,当物体受到三个或三个以下的力时,常按实际效果进展分解.(2)当物体受到三个以上的力或物体所受三个力中,有两个力互相垂直时,常用正交分解法. 4.按力的作用效果分解的几种情形实例分解思路拉力F 可分解为水平分力F 1=F cos α和竖直分力F 2=F sin α重力分解为沿斜面向下的力F 1=mg sin α和垂直斜面向下的力F 2=mg cos α重力分解为使球压紧挡板的分力F 1=mg tan α和使球压紧斜面的分力F 2=mgcos α重力分解为使球压紧竖直墙壁的分力F 1=mg tan α和使球拉紧悬线的分力F 2=mgcos α小球重力分解为使物体拉紧AO 线的分力F 2和使物体拉紧BO 线的分力F 1,大小都为F 1=F 2=mg2sin α[典例] 如下列图,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l2的c 点有一固定绳圈.假设绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,如此重物和钩码的质量比m 1m 2为( )A. 5 B .2 C.52D. 2思路点拨:解此题要抓住以下三点: (1)绳子上的拉力一定沿绳.(2)“光滑钉子b 〞,说明bc 段绳子的拉力等于重物的重力m 1g . (3)依据“ac 段正好水平〞画出受力分析图. 【答案】C[规律总结] 关于力的分解的两点说明(1)在实际问题中进展力的分解时,有实际意义的分解方法是按力的作用效果进展分解,其他的分解方法都是为解题方便而设的.(2)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用时处理问题的一种方法,分解的目的是更方便地求合力,将矢量运算转化为代数运算. 【解析】方法一:力的效果分解法钩码的拉力F等于钩码重力m2g,将F沿ac和bc方向分解,两个分力分别为F a、F b,如图甲所示,其中F b=m1g,由几何关系可得cos θ=FF b =m2gm1g,又由几何关系得cos θ=ll2+l22,联立解得m1 m2=52.方法二:正交分解法绳圈受到F a、F b、F三个力作用,如图乙所示,将F b沿水平方向和竖直方向正交分解,由竖直方向受力平衡得m1g cos θ=m2g;由几何关系得cos θ=ll2+l22,联立解得m1m2=52.模型1 “动杆〞和“定杆〞模型杆所受到的弹力方向可以沿着杆,也可以不沿杆,因此在分析问题时,要注意是动杆还是定杆.(1)假设轻杆用转轴或铰链连接,当杆处于平衡时,杆所受到的弹力方向一定沿着杆,否如此会引起杆的转动.如图甲所示,假设C为转轴,如此轻杆在缓慢转动中,弹力方向始终沿杆的方向.(2)假设轻杆被固定不发生转动,如此杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向.如图乙所示,水平横梁的一端A插在墙壁内,弹力的方向不沿杆的方向.模型2 “活结〞和“死结〞模型(1)当绳绕过滑轮或挂钩时,由于滑轮或挂钩对绳无摩擦,因此绳上力的大小是相等的,即滑轮只改变力的方向,不改变力的大小.例如图乙中,两段绳中的拉力F1=F2=mg.(2)假设结点不是滑轮,是称为“死结〞的结点,如此两侧绳上的弹力不一定相等,例如图甲中,B点固定,B点下面绳中的拉力大小始终等于mg,而B点上侧绳AB中的拉力随杆的转动而变化.[典例4] 如下列图,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体,∠ACB =30°,g取10 m/s2,求:(1)轻绳AC段的张力F AC的大小;(2)横梁BC对C端的支持力的大小与方向.[思路点拨] (1)绕过滑轮的绳为“活结〞,两段绳子拉力相等.(2)横梁固定在墙内为“定杆〞,力的方向不一定沿杆.【答案】(1)100 N(2)100 N 方向与水平方向成30°角斜向右上方【解析】物体M处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力,取C 点为研究对象,进展受力分析,如下列图.(1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体,物体处于平衡状态,绳AC段的拉力大小为:F AC=F CD=Mg=10×10 N=100 N(2)由几何关系得:F C=F AC=Mg=100 N方向和水平方向成30°角斜向右上方1.[“活结〞“死结〞模型] (多项选择)(2017·高考某某卷)如下列图,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,如下说法正确的答案是( )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.假设换挂质量更大的衣服,如此衣架悬挂点右移【答案】AB【解析】此题考查物体受力分析、物体的平衡.衣架挂钩为“活结〞模型,oa、ob为一根绳,两端拉力相等,设绳aob长为L,M、N的水平距离为d,bo延长线交M于a′,由几何知识知a′o=ao,sin θ=d L ,由平衡条件有2F cos θ=mg,如此F=mg2cos θ,当b上移到b′时,d、L不变,θ不变,故F不变,选项A正确,C错误.将杆N向右移一些,L不变,d变大,θ变大,cos θ变小,如此F变大,选项B正确.只改变m,其他条件不变,如此sin θ不变,θ不变,衣架悬挂点不变,选项D错误.2.[“定杆〞“动杆〞模型] (多项选择)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂,如图是这类结构的简化模型.图中轻杆OB可以绕过B点且垂直于纸面的轴转动,钢索OA和杆OB的质量都可以忽略不计.如果悬挂物的重力为G,∠ABO=90°,AB>OB,在某次产品质量检测和性能测试中保持A、B两点不动,只缓慢改变钢索OA的长度,如此关于钢索OA的拉力F1和杆OB上的支持力F2的变化情况,如下说法正确的答案是( )A.从图示位置开始缩短钢索OA,钢索OA的拉力F1先减小后增大B.从图示位置开始缩短钢索OA,杆OB上的支持力F2不变C.从图示位置开始伸长钢索OA,钢索OA的拉力F1增大D.从图示位置开始伸长钢索OA,杆OB上的支持力F2先减小后增大【答案】BC【解析】设钢索OA的长度为L,杆OB的长度为R,A、B两点间的距离为H,根据相似三角形知识可知,GAB=F1AO=F2BO,所以从题图所示位置开始缩短钢索OA,钢索OA的拉力F1减小,杆OB上的支持力F2不变,即选项B 正确,A 错误;从题图所示位置开始伸长钢索OA ,钢索OA 的拉力F 1增大,杆OB 上的支持力F 2不变,即选项C 正确,D 错误.一、单项选择题 1.如下列图,不计重力的轻杆OP 能以点O 为圆心在竖直平面内自由转动,P 端用轻绳PB 挂一重物,另用一根轻绳通过光滑定滑轮系住P 端。
2021年高考物理一轮复习专题测试专题02 相互作用(解析版)
2021年高考物理一轮复习专题测试专题02 相互作用一、单项选择题(每题4分,共40分)1.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,由此可知()A.木板与桌面间的滑动摩擦力等于fB.木块与木板间的滑动摩擦力等于fC.绳子对木板的拉力等于fD.人手对绳子的拉力等于f解析由于木块静止,所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力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。
答案 B2.如图所示的容器内盛有水,器壁AB部分是一个平面且呈倾斜状,有一个小物件P处于图示位置并保持静止状态,则该物体()A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用答案B物体一定受到重力和浮力,若浮力大小等于重力,则二者可以平衡,物体与AB间没有相互作用,故可能受两个力作用;若浮力大于重力,则物体一定会受AB的弹力,由于弹力垂直于接触面向下,物体只有受到斜向下的摩擦力才能受力平衡,故物体可能受四个力;故只有B 项正确,A、C、D错误。
3.图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F A、F B,灯笼受到的重力为G。
下列表述正确的是()A.F A一定小于GB.F A与F B大小相等C.F A与F B是一对平衡力D.F A与F B大小之和等于G答案B由题意知,A、B两点等高,且两绳等长,故F A与F B大小相等,B选项正确。
若两绳夹角大于120°,则F A=F B>G;若夹角小于120°,则F A=F B<G;若夹角等于120°,则F A=F B=G,故选项A、D错。
夹角为180°时,F A与F B才能成为一对平衡力,但这一情况不可能实现,故C项错。
4.(2020广东湛江模拟)如图所示,三根粗细均匀完全相同的圆木A、B、C堆放在水平地面上,处于静止状态,每根圆木的质量为m,截面的半径为R,三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角θ=120°,若在地面上的两根圆木刚好要滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑圆木之间的摩擦,重力加速度为g,则()A.圆木间的弹力为mgB.下面两根圆木对地面的压力均为mgC.地面上的每根圆木受到地面的作用力为mgD.地面与圆木间的动摩擦因数为答案B对A进行受力分析,如图所示,A处于平衡状态,合力为零,则有F N1sin =F N2sin,F N1 cos+F N2 cos =mg,解得F N1=F N2=mg,故A错误;对整体受力分析,受到重力、地面的支持力、B受到的向右的摩擦力和C受到的向左的摩擦力,由对称性可知,竖直方向有==mg,故B正确;对B进行研究,地面对B的作用力等于地面对B的支持力与地面对B的摩擦力的合力,大于mg,故C错误;对C,根据平衡条件得F f=F N2 sin 60°=mg×=mg,所以地面对C的摩擦力大小为mg,根据F f=μ,可得μ===,故D错误。
专题02 相互作用——力(讲义)(原卷版)
专题02 相互作用——力01专题网络·思维脑图02考情分析·解密高考03高频考点·以考定法04核心素养·难点突破05创新好题·轻松练习考点内容要求 考情力的合成与分解基本运算 c 2023·重庆·1、广东·2、山东·2、浙江6月· 6 浙江1月·2、海南·3、江苏·72022·辽宁·4、浙江1月·4(·5和·7)、浙江6月·10、广东·1、河北·7、湖南·5、重庆·1、海南·7、2021·重庆·1、广东·3、湖南·5、浙江1月· 4 2020·海南·2、北京·11、山东·8、浙江1月· 2、 浙江6月·3(·10)、全国III ·22019·天津·2、全国I ·6、全国II ·3、全国III ·3、浙江6月·6(·11)牛顿运动第一第三定律的运用 c 对研究对象的受力分析 c 共点力的静态平衡分析方法 c 共点力的动态平衡分析方法c学 习 目 标 1. 熟悉掌握力的合成与分解的基本计算,熟练掌握利用三角函数求解合力或分力的大小。
2.清楚牛顿第一第三定律的内容,理解平衡力或相互作用力的区别。
3.掌握受力分析的方法,清楚对各种性质力的分析步骤,理解整体法和隔离法的使用条件,能做到对判别不同题型优先使用哪种受力分析方法和各研究对象的优先受力分析次序。
4.清楚静态平衡的分析方法:合成法或分解法,正交分解法的使用条件。
5.熟练掌握动态平衡分析方法,即解析法、图解法、相似三角形法、辅助圆法等的使用条件。
2013年高考物理 模拟新题精选分类解析(第6期)专题02 相互作用
2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第6期)专题02 相互作用1、(2013年河北省八市联考)如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平地面上,右面靠墙,小车的上表面是一个光滑的斜面,斜面的倾角为α,当地重力加速度为g,那么当有一个质量为m 的物体在这个斜面上自由下滑时,小车对右侧墙壁的压力大小是A.mg sinαcosαB.Mmg sinαcosα/(M+m)C.mg tanαD.Mmg tanα/(M+m)2、(2013四川省成都市高新区质检)如图所示,质量为m的物体A在竖直向上的力F(F<mg)作用下静止于斜面上。
若减小力F,则A.物体A所受合力不变B.斜面对物体A的支持力不变C.斜面对物体A的摩擦力不变D.斜面对物体A的摩擦力可能为零答案:A解析:减小力F,物体仍静止于斜面上,合力为零,物体A所受合力不变,选项A正确。
斜面对物体A的支持力增大,摩擦力增大,选项BCD错误。
3.(2013安徽省江南十校联考)如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定在水平天花板上相距为2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°。
若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin37°=0.6),则mM 等于A .329B .169 C .83 D .434(2013乌鲁木齐二诊)如图所示,一根铁链一端用细绳悬挂于A 点。
为了测量这个铁链的质量,在铁链的下端用一根细绳系一质量为m 的小球,待整个装置稳定后,测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β,若tan α∶tan β=1∶3,则铁链的质量为:A .mB .2mC .3mD .4m5.(2013年2月28日湖北武汉调研)如图所示,两个质量为m 1的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120°,用轻绳将两球与质量为m2的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则m1∶m2为(A)A.1∶1B.1∶2C.1∶D 26.(2013安徽省江南十校联考)如图所示,物体m放在质量M的斜面体上,m可沿斜面体匀速下滑。
专题02 三种不同性质的力——弹力、重力和摩擦力(解析版)
专题2:三种不同性质的力——弹力、重力和摩擦力【考点概览】弹力、重力和摩擦力是物理学中三种最基本的力,是初中物理学习最基础的力学知识,只有透彻理解这三种常见力,才能对物体的运动形式作出正确的分析和判断,为以后学习其他力学知识的学习打下良好的基础。
【知识点精析】1、弹力、重力和摩擦力的比较:2、重心——重力的作用点:(1)重心的确定:①形状规则、质量分布均匀物体重心就在物体的几何中心上;②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关:形状不规则薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
③物体的重心可在物体上,也可在物体外;(2)重心与稳定的关系:重心越低或者支面越大,稳定程度越高。
3、弹力的应用——弹簧测力计(1)原理:在弹性范围内,弹簧的形变量与受到拉力的大小成正比。
(2)使用方法:①测量前认清弹簧测力计的量程和分度值;②测量前检查、调整使弹簧测力计的指针指在零刻度线上;③测量时,被测力的方向应与弹簧测力计方向保持一致,避免弹簧跟测力计外壳摩擦造成较大的测量误差;④读数时,眼睛与指针相平,不能仰视或俯视。
注意:①弹簧的形变量与受到拉力的大小成正比,是形变量,而不是弹簧长度。
②其他弹力,可以通过运动情况,根据平衡条件来计算。
4、静摩擦力的理解:两个相对静止的物体之间有相对运动趋势(将要运动)时产生的摩擦力是静摩擦力,它是一种被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力(即外力)相平衡,所以取值范围内是根据物体的“需要”取值,与正压力、接触面的粗糙程度无关。
因此说静摩擦力会随外力的变化而变化,直到达到最大静摩擦力。
例如:用水平向左的1N的力推静止在物体A,物体未动,此时物体受到的摩擦力为1N;增大推力到5N,物体仍未动,此时物体受到的摩擦力为5N;推力增大到10N,物体A刚好运动,此时受到的摩擦力是最大静摩擦力,为10N。
5、判断摩擦力是否存在和大小、变化(1)根据摩擦力产生的条件来判断摩擦力是否存在:接触并挤压、有相对运动或者有相对运动的趋势、接触面粗糙,三者缺一不可(只要题目中已知接触面光滑,就认为没有摩擦力)。
2020高考物理复习 专题02相互作用(解析版)
专题02 相互作用1.(2020届东北三省四市教研联合体高三模拟)如图所示,长木板放在水平地面上,站在木板上的人用斜向左上方的力F拉木箱,长木板、人与木箱质量均为m,三者均保持静止(重力加速度为g)。
下列说法正确的是()A.人对长木板的压力大小为mgB.长木板对地面的压力等于3mgC.木箱受到的摩擦力的方向水平向左D.地面对长木板的摩擦力的方向水平向左【答案】B【解析】人用力F向左上方拉箱子,根据牛顿第三定律可知,箱子对人施加向右下方的作用力,根据平衡条件,人对长木板的压力大小大于mg,故A错误;三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,故长木板对地面的压力依然等于3mg,故B正确;箱子在人的拉力作用下,有向左运动的趋势,因此箱子受到的摩擦力的方向水平向右,故C错误;对三个物体的整体受力分析,受重力和支持力,不受静摩擦力,否则不平衡,故地面对木板没有静摩擦力,故D错误。
故选B。
2.(2020届福建省漳州市高三第一次教学质量检测)如图,竖直放置间距为d的两个平行板间存在水平方向的风力场,会对场中的物体产生水平向右的恒定风力作用,与两板上边缘等高处有一个质量为m的小球P(可视为质点)。
现将小球P从两板正中央由静止释放,最终小球运动到右板上的位置O。
已知小球下降的高度为h,小球在竖直方向只受重力作用,重力加速度大小为g,则从开始位置运动到位置O的过程中()A .水平风力2mgd F h =B .小球P 的运动时间2h t g =C .小球P 运动的加速度a=gD .小球P 运动的轨迹为曲线【答案】AB【解析】由于水平方向风力恒定,竖直方向重力恒定,因此两个力的合力恒定,又由于初速度为零,因此物体做初速度为零的匀加速直线运动,运动轨迹为直线,D 错误;小球所受力的方向与运动方向相同,因此2d F mg h=,可得2mgd F h =,A 正确;在竖直方向上,小球做自由落体运动212h gt =,运动的时间2h t g =,B 正确;小球竖直方向加速度为a g =竖,水平方向加速度为2F gd a m h==水,C 错误。
02 相互作用高考真题分项详解(解析版)
十年高考分类汇编专题02 相互作用(2011-2020)目录题型一、力学基础、力的合成与分解 ......................................................................................... 1 题型二、受力分析之黄金三角形的典型应用 ............................................................................. 6 题型三、受力分析之正交分解的应用 (11)题型一、力学基础、力的合成与分解1.(2020年浙江-1月)如图所示,一对父子掰手腕,父亲让儿子获胜。
若父亲对儿子的力记为1F ,儿子对父亲的力记为2F ,则( )A. 21F FB. 1F 和2F 大小相等C. 1F 先于2F 产生D. 1F 后于2F 产生 【考点】牛顿第三定律 【答案】B【解析】父亲对儿子的力1F 和儿子对父亲的力2F 是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知这两个力等大反向,同时产生同时消失,故B 正确。
2.(2020年浙江-7月)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。
当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示。
已知飞机受到重力G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力f F。
下列受力分析示意图可能正确的是()A B C D【考点】受力分析【答案】A【解析】由题意可知,战斗机受竖直向下的重力,空气阻力与其速度方向相反,升力F2与速度的方向垂直,发动机推力F1的方向沿喷口的反方向。
故A选项正确。
3.(2020全国3)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。
甲、乙两物体质量相等。
系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。
高考物理总复习--相互作用及解析
高考物理总复习--相互作用及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,A、B都是重物,A被绕过小滑轮P的细线悬挂,B放在粗糙的水平桌面上,滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点,O′是三根细线的结点,细线bO′水平拉着物体B,cO′沿竖直方向拉着弹簧.弹簧、细线、小滑轮的重力不计,细线与滑轮之间的摩擦力可忽略,整个装置处于静止状态.若重物A的质量为2kg,弹簧的伸长量为5cm,∠cO′a=120°,重力加速度g取10m/s2,求:(1)桌面对物体B的摩擦力为多少?(2)弹簧的劲度系数为多少?(3)悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小和方向?【答案】(1)103N(2)200N/m(3)203N,方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上.【解析】【分析】(1)对结点O′受力分析,根据共点力平衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力,通过B平衡求出桌面对B的摩擦力大小.(2)根据胡克定律求弹簧的劲度系数.(3)悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向.【详解】(1)重物A的质量为2kg,则O′a绳上的拉力为 F O′a=G A=20N对结点O′受力分析,如图所示,根据平行四边形定则得:水平绳上的力为:F ob=F O′a sin60°=103N物体B静止,由平衡条件可得,桌面对物体B的摩擦力 f=F ob=103N(2)弹簧的拉力大小为 F弹=F O′a cos60°=10N.根据胡克定律得 F弹=kx得 k=Fx弹=100.05=200N/m(3)悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向,则悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小为:F=2F O′a cos30°=2×20×3N=203N方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上2.(18分)如图所示,金属导轨MNC和PQD,MN与PQ平行且间距为L,所在平面与水平面夹角为α,N、Q连线与MN垂直,M、P间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨NC 和QD在同一水平面内,与NQ的夹角都为锐角θ。
高考物理力学知识点之相互作用图文解析(2)
高考物理力学知识点之相互作用图文解析(2)一、选择题1.如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成060角的力1F 拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成030角的力2F 推物块时,物块仍做匀速直线运动.若1F 和2F 的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为A .31-B .23-C .312-D .1-3 2.如图所示,一木块放在水平桌面上,受水平方向的推力1F 和2F 的作用,木块处于匀速直线运动状态,1F =10N ,2F =2N ,若撤去1F 的瞬间,则木块受到合力F 和摩擦力f 的大小、方向是( )A .F =0;f =2N ,方向向右B .F =10N ,方向向左;f =8N ,方向向左C .F =10N ,方向向左;f =8N ,方向向右D .F =0,f =03.下列关于四项运动的解释,说法正确的是( )A .蹦床运动员在空中上升到最高点时处于完全失重状态B .跳高运动员在越杆时处于平衡状态C .举重运动员在举铃过头停在最高点时,铃处于超重状态D .跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性,以便跳得更远4.如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板,下面有一个托盘,让黑板撑开一个安全角度(黑板平面与水平面的夹角为θ),不易倾倒,小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦,磁性黑板擦也可以直接吸在上面.图中就有小朋友把一块质量m 为黑板擦吸在上面保持静止,黑板与黑板擦之间的动摩擦因数μ,则下列说法正确的是( )A .黑板擦对黑板的压力大小为mgcosθB .黑板斜面对黑板的摩擦力大小为μmgcosθC .黑板对黑板擦的摩擦力大于mgsinθD.黑板对黑板擦的作用力大小为mg5.杂技演员有高超的技术,能轻松地顶接从高处落下的坛子,关于他顶坛时头顶受到的压力,产生的直接原因是()A.坛的形变B.头的形变C.物体受到的重力D.人受到的重力6.重为10N的物体放在水平地面上,今用8N的力竖直向上提物体,则物体所受到的合力为()A.2N 向下B.2N 向上C.18N 向上D.07.如图所示,用三根轻绳将A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接.然后用一水平方向的力F作用于A球上,此时三根轻绳均处于直线状态,且OB绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态.已知三根轻绳的长度之比为OA∶AB∶OB=3∶4∶5,两球质量关系为m A=2m B=2m,则下列说法正确的是A.OB绳的拉力大小为2mgB.OA绳的拉力大小为103 mgC.F的大小为43 mgD.AB绳的拉力大小为mg8.如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为∆x1和∆x2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间()A.a1=g B.a1=3g C.∆x1=3∆x2D.∆x1=∆x29.如图所示,一个重为5N的大砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉砝码,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为()A.8.65N B.5.0NC.4.3N D.2.5N10.木块沿粗糙斜面(斜面相对地面静止)运动,下列对木块的受力分析正确的是(G是重力,N是支持力,f是摩擦力)A. B. C. D.11.小华用手握住水杯保持静止状态,下列说法正确的是()A.杯子受到的重力与摩擦力是一对平衡力B.杯子受到的压力是杯子形变产生的C.杯子和手之间没有相对运动趋势D.手给杯子的压力越大,杯子受到的摩擦力越大12.如图所示,一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上,受到水平力F的作用,保持静止,下列说法正确的是(重力加速度为g)()A.木块受到的摩擦力大于mg,方向竖直向上B.若F减小,木块一定向下滑动C.若F增大,木块受到的摩擦力增大D.若F增大,木块受到的摩擦力保持不变13.小华同学利用如图所示的实验装置来测定物体与滑板间的滑动摩擦力.下列关于用这种装置做实验的说法中,你认为正确的是A.必须调节托盘中重物的重量,确保滑板做匀速运动B.不一定要使滑板做匀速运动,但必须要用恒力拉滑板C.托盘中放的重物越重,滑板运动得越快,弹簧秤读数越大D.只要滑板与木块有相对运动,无论滑板做什么运动,弹簧秤的读数都相同14.一物块m在水平力拉动下,沿静止的水平传送带由A端运动到B端,如图甲所示,这时所受摩擦力为F1;现开动机械让传送带向左匀速传动,再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端,这时所受摩擦力大小为F2,如图乙所示.则F1, F2的大小关系满足()A.F1=F2B.F1<F2C.F1>F2D.上述三种情况都有可能15.互成角度的两个共点力,其中一个力保持恒定,另一个力从零开始逐渐增大,且方向保持不变。
无锡新领航教育特供:2013年高考物理 模拟新题精选分类解析(第7期)专题02 相互作用
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2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第7期)专题02 相互作用
1.(2013年3月山东省烟台市诊断)如图所示,A、B两球质量均为m.固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交
界处,已知两球均处于平衡状态,OAB恰好构成一个正三角形,则
下列说法正确的是(重力加速度为g)
A.球A可能受到四个力的作用
B.弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力
C.绳OB对球B的拉力大小一定等于mg
D.绳OA对球A的拉力大小等于或小于
1.5mg
2.(2013山东省淄博市一模)如图所示,小球C置于光滑的半球形凹槽B内,B放在长木板A上,整个装置处于静止状态.现缓慢减小木板的倾角θ过程中,下列说法正确的是
A.A受到的压力逐渐变大
B.A受到的摩擦力逐渐变大
C.C对B的压力逐渐变大
D.C受到三个力的作用
答案:A
解析:现缓慢减小木板的倾角θ过程中,A受到的压力逐渐变大,,A受到的摩擦力逐渐减小,选项A正确B错误。
缓慢减小木板的倾角θ过程中,C受到二个力的作用,C对B的压力等于重力,不变,选项CD错误。
2024年高考真题和模拟题物理分类汇编专题02 相互作用(解析版)
专题02相互作用1.(2024年辽宁卷考题)3.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”,如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。
当墨条的速度方向水平向左时,()A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力【答案】C【解析】A.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故A错误;B.根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故B错误;C.由于砚台处于静止状态,水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,故C正确;D.桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,故D错误。
故选C。
2.(2024年湖北考题)6.如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。
假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为()A.3fB.3fC.2fD.3f【答案】B【解析】根据题意对S 受力分析如图正交分解可知2cos30T f = ,所以有3T f =对P 受力分析如图则有()()222sin 30cos30T f T F ++= ,解得3F =故选B 。
3.(2024河北卷考题) 5.如图,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg 的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30︒,挡板与斜面夹角为60︒.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0N,g 取210m/s ,挡板对球体支持力的大小为()A.3N 3B.1.0NC.23N 3D.2.0N【答案】A 【解析】对小球受力分析如图所示由几何关系易得力F 与力N F 与竖直方向的夹角均为30︒,因此由正交分解方程可得sin 30sin 30N F F ︒=︒,cos30cos30N F F T mg ︒+︒+=解得3N F F ==故选A 。
专题02 相互作用(测)(解析版)
专题测试【满分:100分 时间:90分钟】一、选择题(本题共包括15小题,每小题4分,共60分)1.(河北衡水中学2019届高三调研)如图所示,用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A 与竖直方向的夹角为30°,弹簧C 水平,则弹簧A 、C 的伸长量之比为 ( )A .3:4B .4:3C .1:2D .2:1【答案】D【解析】将两小球看做一个整体分析,可知整体受到重力、轻弹簧A 、C 的拉力共3个力的作用而处于平衡状态,将轻弹簧A 的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足sin 30Ax A C F F F =︒=,故:2:1A C F F =,据题意可知三个弹簧的劲度系数相同,由胡克定律F kx =可知弹簧A 、C 的伸长量之比为2:1,故D 项正确,ABC 三项错误。
2.(辽宁省沈阳市东北育才学校2019届高三模拟)如图所示,倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上,物块b 置于斜面上,通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a 连接,连接b 的一段细绳与斜面平行,连接a 的一段细绳竖直,a 连接在竖直固定在地面的弹簧上。
现向盒内缓慢加入适量砂粒,a 、b 、c 始终处于静止状态。
下列判断正确的是( )A .c 对b 的摩擦力可能减小B .地面对c 的支持力可能增大C .地面对c 的摩擦力可能不变D .弹簧的弹力可能增大【答案】A【解析】盒子a 受重力、拉力和弹簧的支持力而平衡,随着沙子质量的增加;由于不知道b 的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系,故不能确定静摩擦力的方向,静摩擦力可能增加、可能减小,有可能先减小后增大,故A 正确;对a 分析可知,a 处于静止状态,加入适量砂粒后重力变大,弹簧弹力不变,绳子的张力变大;对b 与c 整体分析,受重力、支持力、拉力和向左的静摩擦力,故地面对c 的支持力一定减小,摩擦力一定变大,故BCD 错误。
专题02 力与直线运动 【讲】-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(解析版)
专题01力与直线运动【要点提炼】1.解决匀变速直线运动问题的方法技巧(1)常用方法①基本公式法,包括v t 2=x t =v 0+v2,Δx =aT 2。
②v t 图象法。
③比例法:适用于初速度为零的匀加速直线运动和末速度为零的匀减速直线运动。
④逆向思维法:末速度为零的匀减速直线运动可看做反向初速度为零的匀加速直线运动。
(2)追及相遇问题的临界条件:前后两物体速度相同时,两物体间的距离最大或最小。
2.物体的直线运动(1)条件:所受合外力与速度在同一直线上,或所受合外力为零。
(2)常用规律:牛顿运动定律、运动学公式、动能定理或能量守恒定律、动量定理或动量守恒定律。
3.动力学问题常见的五种模型(1)等时圆模型(图中斜面光滑)(2)连接体模型两物体一起加速运动,m 1和m 2的相互作用力为F N =m 2·Fm 1+m 2,有无摩擦都一样,平面、斜面、竖直方向都一样。
(3)临界模型两物体刚好没有相对运动时的临界加速度a =g tan α。
(4)弹簧模型①如图所示,两物体要分离时,它们之间的弹力为零,速度相同,加速度相同,分离前整体分析,分离后隔离分析。
②如图所示,弹簧长度变化时隔离分析,弹簧长度不变(或两物体运动状态相同)时整体分析。
(5)下列各情形中,速度最大时加速度为零,速度为零时加速度最大。
4.传送带上物体的运动由静止释放的物体,若能在匀速运动的传送带上同向加速到与传送带共速,则加速过程中物体的位移必与物体和传送带的相对位移大小相等,且等于传送带在这个过程中位移的一半。
在倾斜传送带(倾角为θ)上运动的物体,动摩擦因数与tanθ的关系、物体初速度的方向与传送带速度方向的关系是决定物体运动情况的两个重要因素。
5.水平面上的板块模型问题分析两物体的运动情况需要关注:两个接触面(滑块与滑板之间、滑板与地面之间)的动摩擦因数的大小关系,外力作用在哪个物体上。
若外力作用在下面物体上,随着力的增大,两物体先共同加速,后发生相对滑动,发生相对滑动的条件是下面物体的加速度较大。
专题02 相互作用(教师版)新高考物理模拟题分类汇编(第6套)
专题02 相互作用1.(2021·浙江绍兴市高三二模)有一种多功能“人”字形折叠梯,其顶部用活页连在一起,在两梯中间某相对的位置用一轻绳系住,如图所示,可以通过调节绳子的长度来改变两梯的夹角θ。
一质量为m 的人站在梯子顶部,若梯子的质量及梯子与水平地面间的摩擦不计,整个装置处于静止状态,则( )A .θ角越大,梯子对水平地面的作用力越大B .θ角越大,梯子对水平地面的作用力越小C .θ角越大,绳子的拉力越大D .θ角越大,人对梯子的压力越大【答案】C【解析】AB .对人和梯子整体,进行分析,有N mg F =根据牛顿第三定律,可知梯子对水平地面的作用力与水平地面对梯子的支持力等大,与θ角无关。
故AB 错误;C .对一侧的梯子,受力分析有人给的沿梯子向下的压力,地面给竖直向上的支持力,绳子给的水平方向的拉力,如图N tan 2T F θ=,可知θ角越大,绳子的拉力越大。
故C 正确;D .把人的重力分解成沿梯子的两个分力,有12sin 2mg F θ=人可知,θ角越大,人对梯子的压力越小。
故D错误。
故选C 。
2.(2021·黑龙江大庆市高三二模)如图所示,质量均为m 的物块a 、b 之间用竖直轻弹簧相连,系在a 上的细线竖直悬挂于固定点O ,a 、b 与竖直粗糙墙壁接触,整个系统处于静止状态。
重力加速度大小为g ,则( )A .弹簧弹力小于mgB .细线的拉力可能等于mgC .剪断细线瞬间物块b 的加速度大小为gD .剪断细线瞬间物块a 的加速度大小为2g【答案】D【解析】A .物块b 受力平衡,故弹簧弹力等于mg 。
故A 错误;B .整个系统受力平衡,则细线的拉力等于2mg 。
故B 错误;C .剪断细线瞬间物块b 的受力没有变化,加速度大小为零。
故C 错误;D .剪断细线瞬间物块a 所受细线拉力消失,其他力没变化,则有2ma mg =,可得加速度大小为2g 。
故选D 。
3.(2021·河南洛阳市高三三模)如图所示,一同学推动木箱在水平地面上匀速运动,关于该同学的推力,下列判断正确的是( )A .方向水平时推力最小B .方向斜向下时可能比方向水平时推力小C .方向斜向上时一定比方向水平时推力小D .方向斜向上时可能比方向水平时推力小【答案】D【解析】对木箱受力分析,竖直方向,受重力和支持力作用,水平方向滑动摩擦力,根据N f F μ=, 当推力水平时,有1N F F mg μμ==当推力斜向下时,与水平夹角为θ,有()22cos sin F mg F θμθ=+当推力斜向上时,与水平夹角为θ,有()33cos sin F mg F θμθ=-联立可得()12131313()F F F F F F F F <<=>,或或,故选D 。
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备战2020年高考物理精选考点专项突破题集专题二相互作用一、单项选择题:(在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1、如图所示,质量为m的工件置于水平放置的钢板C上,二者间动摩擦因数为μ,由于固定的光滑导槽A、B的控制,工件只能沿水平导槽运动。
现使钢板以对地速度v1向右运动,同时用F拉动工件(F方向与导槽平行)使其以对地速度v2沿导槽运动,则F的大小为()A、等于μmgB、大于μmgC、小于μmgD、不能确定【答案】C【解析】选C。
由向量减法知V相对=V绝对-V牵连(矢量差),滑动摩擦力方向与相对速度方向相反;水平面内受到拉力F、弹力F N和F f三个力平衡,F=F f sinθ=umgsinθ<umg。
故本题选C。
【考点】滑动摩擦力;共点力平衡【难度】较难2、水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B。
一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10 kg的重物,∠CBA=30°,如图所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g=10N/kg)()A、50NB、503NC 、100ND 、1003N 【答案】C【解析】对绳子B 点画力图:同一根绳拉力大小处处相等(活结时)F 1=F 2=mg=100N ,滑轮受到绳子的作用力是F 1和F 2的合力,两个等大的力的合力F 合=2F 1cos2,θ=120°时合力F 合=100N 。
固定轻杆A 的弹力不一定沿着杆,本题作用力沿着∠CBD 的角平分线。
故本题选C 。
【考点】共点力平衡;力的合成 【难度】中等3、如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。
某人先坐在吊床上,后躺在吊床上,均处于静止状态。
设吊床两端系绳中的拉力为F 1、吊床对该人的作用力为F 2,则( )A 、坐着比躺着时F 1大B 、躺着比坐着时F 1大C 、坐着比躺着时F 2大D 、躺着比坐着时F 2大 【答案】选A 。
【解析】人受三力平衡,人坐着时绳子与树的夹角比人躺着时大,由平衡知mg=2F 1cosθ;坐着时夹角大,cosθ小,因此坐着时绳的拉力F 1大。
吊床对人的作用力是两根绳的拉力的合力,该合力与重力等大反向,因此F 2相等。
关键是找出两次的夹角大小。
故本题选A 。
【考点】共点力平衡;力的合成 【难度】中等4、如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a 、b ,悬挂于O 点。
现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b 球上的力大小F ,作用在a 球上的力大小为2F ,则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图( )【答案】B【解析】对ab 整体,受重力、上边绳拉力、F 和2F 四力平衡,因此上边绳向右偏。
假设细线a 与竖直方向夹角为α,细线b 与竖直方向夹角为β,对ab 整体受力如图,可得tanα=mg2F;对细线b 受力如图,可知tanβ=mgF ;因此α<β,故本题选B 。
【考点】共点力平衡;连接体问题 【难度】中等5、在上海世博会最佳实践区,江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。
如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G 。
现将轻绳的一端固定于支架上的A 点,另一端从B 点沿支架缓慢地向C 点靠近(C 点与A 点等高)。
则绳中拉力大小( )A 、先变小后变大B 、先变小后不变C 、先变大后不变D 、先变大后变小 【答案】C【解析】选C。
轻绳右端从B点移到直杆最上端过程:设两绳夹角为2θ,θ增大,由平衡知mg=2Fcosθ,θ增大时cosθ减小,因此拉力F变大。
轻绳右端从直杆最上端移到C点过程:设两绳夹角为2β,绳子总长为L,两直杆间水平距离为X,由数学知识知sinβ=X/L ,L、X不变,则β保持不变。
由平衡推论知mg=2Fcosβ,β不变时拉力F保持不变。
故本题选C。
【考点】动态平衡【难度】较难6、如图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【答案】B【解析】由于轻绳始终处于竖直方向,圆环和物体相对静止,假设共同加速度沿着斜面方向,由于物体只受竖直方向的拉力和重力,加速度不可能沿着斜面方向,因此共同加速度为零,圆环和物体一起匀速下滑。
圆环受四个力匀速,物体受两个力匀速。
故本题选B。
【考点】共点力平衡;连接体问题【难度】较难7、叠罗汉是一种两人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技。
图示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为( )A 、3G/4B 、7G/8C 、5G/4D 、3G/2 【答案】C【解析】最上面的人受到的重力为G ,每条腿受的向上支持力都是G/2。
中间层最左边的人,受到竖直向上的支持力为G+G/2=3G/2,所以每条腿上的压力都是3G/4,同理可知中间层最右边的人每条腿上的压力也是3G/4。
最底层中间的人,受到竖直向上的支持力为3G/4+3G/4+G=5G/2,所以每条腿上的压力为5G/4 。
故本题选C 。
【考点】共点力平衡;连接体问题 【难度】较难8、如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆, A 端用铰链固定,滑轮在A 点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B 端吊一重物。
现将绳的一端拴在杆的B 端,用拉力F 将B 端缓慢上拉,则在AB 杆达到竖直前( )A 、绳子拉力不变B 、绳子拉力减小C 、AB 杆受力增大D 、绳对AB 杆压力不变 【答案】B【解析】画B 点受力图:重物的拉力T (T=G )、轻杆支持力N 和绳子拉力F 。
由平衡知,N 和F 的合力与T 等大反向,根据三角形相似可得BOFAO T AB N ==。
∠BAO 缓慢变小时:T 和AO 不变;AB 大小不变,支持力N 大小不变但是方向变化,因此绳对AB 的压力大小不变但是方向变化;BO 减小,因此绳子拉力F 变小。
故本题选B 。
【考点】动态平衡;连接体问题 【难度】中等9、如图所示,AC 、CD 、BD 为三根长度均为L 的轻绳,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 轻绳保持水平,在D 点上可施加力的最小值为( )A 、mgB 、33mg C 、12mg D 、14mg 【答案】C【解析】要想CD 水平,各绳均应绷紧,∠CAB=60°,结点C 受三力平衡,tan30°=mgCDF ,F CD =mgtan30°。
结点D 动态平衡,由图解法知拉力Fmin 与F BD 垂直时转动力最小是Fmin 。
cos30°=CDm inF F ,因此Fmin=mg/2。
故本题选C 。
【考点】动态平衡;连接体问题 【难度】较难10、长直木板的上表面的一端放有一个木块,如图所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大),另一端不动,则木块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象是下列图中的()【答案】C【解析】随着斜面倾角增大,木块先静止后加速下滑。
木块静止过程由平衡条件知F f静=mgsinα,图象是正弦曲线,是增函数。
木块加速下滑过程F f滑=umgcosα,图象是余弦曲线,是减函数。
由于F max略大于F f滑,因此图象有转折点。
故本题选C。
【考点】摩擦力问题;物理图象问题【难度】中等11、蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形,点o、a、b、c等为网绳的结点。
当网水平张紧时,若质量为m的运动员从高处竖直落下,并恰好落在O点,当该处下凹至最低点时,网绳aoe、cog均成120°向上的张角,此时O点受到的向下的冲击力为F,则这时O点周围每根网绳的拉力的大小为()A、F/4B、F/2C、(F+mg)/4D、(F+mg)/2【答案】B【解析】研究对象是O点,∠aoe=∠goc=120°,由对称性知Fa=Fe=Fc=Fg,且Fa与Fe的合力为F/2;同理Fg与Fc的合力也是F/2。
因此每根绳拉力是F/2。
人受重力mg,但是O点不受重力mg!故本题选B。
【考点】共点力平衡;连接体问题【难度】较难二、多项选择题:(在每小题给出的四个答案之中,有多个选项正确)12、如图甲所示,在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A,其质量为M,两个底角均为300、两个完全相同的、质量均为m的小物块p和q恰能沿两侧面匀速下滑。
若现在对两小物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2,F1>F2,如图乙所示,则在p和q下滑的过程中,正确的是()A、斜劈A仍保持静止B、斜劈A受到地面向右的摩擦力作用C、斜劈A对地面的压力大小等于(M+2m)gD、斜劈A对地面的压力大于(M+2m)g【答案】AC【解析】甲图中三个物体都平衡,对三个物体整体法分析,重力和支持力二力平衡,故支持力大小是(M+2m)g,整体不受地面的摩擦力。
若对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F 1、F 2,此时两物体对斜面体的滑动摩擦力和正压力都不变,故斜面仍然静止,斜劈A也不受地面的摩擦力作用,斜劈A对地面的压力大小仍然等于(M+2m)g 。
注意力能传递的观点往往是错误的。
故本题选AC。
【考点】共点力平衡;连接体问题【难度】较难13、如图所示,质量为m的物体,在恒力F作用下沿天花板匀速直线运动,物体与顶板间的动摩擦因数为µ,则物体受到的摩擦力大小为()A、FcosθB、FsinθC、µ(Fsinθ—mg)D、µ(mg—Fsinθ)【答案】AC【解析】思考角度不同造成多值。
定义式法:竖直方向Fsinθ=mg+F N,F f=uF N=u(Fsinθ-mg)。
平衡法:水平分向F f=Fcosθ。
故本题选AC。
【考点】共点力平衡;滑动摩擦力【难度】中等14、如图所示,物体A放在水平桌面上,通过定滑轮悬挂一个重为10N的物体B,且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4N。
要使A静止,需加一水平向左的拉力F1,则拉力F1的大小可能为() 甲乙A、6NB、8NC、10ND、15N【答案】ABCFmax【解析】选ABC。
本题最大静摩擦力的方向不确定造成多值。
当拉力F1最大时,最大静摩擦力方向水平向右,Fm=Fmax+F2=14N;当拉力F1最小时,最大静摩擦力Fmax水平向左,Fmin=F2-Fmax=6N。
因此6N≤F1≤14N。
故本题选ABC。
【考点】共点力平衡;静摩擦力【难度】中等15、如图,一个重为10N的砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉砝码,使悬线偏离竖直方向θ=60°时处于静止状态,此时拉力F的大小可能为()A、5.0NB、53NC、103ND、10.0N【答案】BCD。