第二章相作用答案

1、第二章相互作用第7课时 力的基本概念重力弹力【要点突破】【典题演示1】解析只有两个物体接触才能有弹力，足球在向斜上方飞行过程中，脚对球已经 没有作用力，球只受到重力和空气阻力，重力方向竖直向下，空气阻力的方向与球 的运动方向相反，所以正确选项为B.答案B【典题演示2】解析由于杯中水不断流出，剩余水的重心不断下降，而杯的重心不变，故开始 一段时间，两者共同的重心下降；当水流出一定量以后，剩余水的重心继续下降 整体重心可采用极限法分析：当杯中水即将流尽时，水的重心在最底层，但水的重 力很小，两者的重心位置接近于杯的重心位置，故重心先降后升.答案D【典题演示3】解析主要根据：面面接触、点面接触弹力方

2、向垂直于面；点点接触可以转化为 点面接触，即与过该点的切面垂直.答案 TOC o 1-5 h z 【典题演示4】解析(1)若车厢和小球做匀速直线运动，则小球 A受力平衡，所以车厢后壁对 小球无弹力.若车厢和小球向右做加速运动，由牛顿第二定律可知，车厢后壁对小球的弹力水平向右.答案略【典题演示5】解析要使总长度最长，则要两个弹簧的形变量最大，对于上面弹簧而言，不管物体如何放，弹力的大小总是一样的，所以上面的弹簧应选S2,而下面的弹簧的劲度系数较大，所以要使下面的弹簧形变量最大，则要求下面的重物的质量大，所以物体a在下面.答案 D【随堂验收】. 命题目的考查力的作用效果的基本概念.解析力可以改变物

3、体的运动状态，物体运动状态改变了，它一定是力作用的结果，A正确.力还可以改变物体的形状，即使状态没变，仍有可能受到了力，B错. 物体受力后可能只产生一种效果，也可能同时产生两种效果，C昔.力对物体的作用效果由力的大小、方向、作用点共同决定，D昔.故本题答案为A.答案 A点评力的作用效果可以使物体发生形变，也可以使物体的运动状态发生改变，对这两点要有清楚的认识 . 命题目的本题考查有关力的一些基本知识以及力的平衡知识 .解析木块对地面的压力是弹力，与重力不是同一性质的力，所以库昔；物体 静止在水平地面上，所以有F+N=mg随着F的增加，睚减小的,所以B, CM;物 体所受重力恒定不变，D昔.答案

4、C点评分析两个不同名称的力关键看其性质是否相同、施力物和受力物是否 相同.同时应注意重力是恒力，而静止状态是合力为零的状态.命题目的考查胡克定律的理解.答案C点评要注意压缩量和伸长量与原长的关系.命题目的从平衡角度入手考查弹簧伸长量与弹力的关系.解析(1)设上面弹簧受到的弹力为Fi,伸长量为八xi,下面弹簧受到的弹力为F2, 伸长量为A X2,由物体的平衡及胡克定律有 Fi= (m+m) g=kiAx1,F 2=mg=k2AX2.5=刨中山3尸等. TOC o 1-5 h z 收2所以总长为 L=L2 +1+&门r i j |+-Ei Eg1/I I 卜I 4(2)要使两个弹簧的总长度等于两弹

5、簧原长之和，必须是上面弹簧伸长Ax,下面弹簧缩短A x.又tm2： FN=k2A x+mg.又tm： mg=kiAx+k2Ax.答案+等类点评此类问题往往是学生分析的难点，学生常常觉得无从下手，我们在分 析此类问题时应搞清楚弹簧的初末状态及对应的伸长或缩短量，从而搞清楚每一段 弹簧的长度改变量，问题由此迎刃而解.5.命题目的本题从实验的角度考查弹力与弹簧伸长量的关系.解析(1)所画直线应尽可能经过更多点，如果点不在直线上，可均匀分居两侧；(2)线性关系说明弹簧伸长量与所受拉力成正比关系，与纵轴交点为弹G簧原长，即l0=19cm.可根据表格中的(5.00,38.60)这组数据算出劲度系数k= 1

6、 lo =5.0038.60 19 102N/m=25.5N/m.答案(1) 如图所示(2) 正比 25.526.518.819.2点评对弹簧的实验不宜讲解过多，了解一下即可，江苏高考很少涉及此类 问题.课后检测与评估中的练习答案第二章相互作用第7课时力的基本概念重力弹力1. AC 2. B 3. 4504. A 5. k=2000N/m,L0=10cm 6. D 7. AD 8. B9. C 10. B第8课时摩擦力简单受力分析【要点突破】【典题演示1】解析根据共点力的平衡条件可得-0.6 N F2-FK0.6 N,将F1=0.6 N弋入可得0 F20,故弹簧弹 力存在，P受力个数为5个.答

7、案C点评本题对学生的分析能力和推理能力有很高的要求.课后检测与评估中的练习答案第8课时摩擦力简单受力分析1. C 2. C 3. B 4. ABD5.( 1 )200 N/m ( 2 )2 N ( 3 )4 N6. D 7. C8. (1) F=2gG+p2 (G+G) (2) F=2 gG+仙 2 (G+G)9. 16N 10. A第9课时力的合成与分解【要点突破】【典题演示1】解析两个分力与其合力的大小关系满足IF1-F2I WFWFi+E,由于FiF2,因此F1-F2 F F1+F2,须正确.答案C【典题演示2】解析力Fi、F2的合力大小范围是IF1-F2I F F1+F2,由此可以判断

8、C、D正确.合力 的大小除了与Fi、F2的大小有关以外，还与它们的方向有关，如当F尸F2,且它们的火 角为120时，合力大小F=Fi=F2,方向沿Fi、F2夹角的角平分线.答案CD【典题演示3】答案ABD【随堂验收】1.命题目的考查力的分解.解析对小滑块进行受力分析：受竖直向下的重力、斜面的支持力和静摩擦力.3i由平衡条件可得FN=mgcos30 = 2 mg f=mgsin30 =2mg要注意与动摩擦因数以 无关,A项正确.答案A点评题目中三棱柱所受的摩擦力为静摩擦力，不是滑动摩擦力，不能用 f= pFN 来计算.命题目的本题主要考查矢量运算的三角形定则 .解析F2、F3的合力大小为Fi,方

9、向与Fi相同，所以三力的合力为2Fi, A项正确.答案A点评本题中若F1方向反向，则合力为0.命题目的考查三角形定则的创新应用.解析由于三力共点平衡，三力首尾相连构建封闭三角形，如图，由三角形的边 角关系可知，B顷正确.y答案B点评题目较新颖，但基本思想很常规，千万不能有畏惧的想法.命题目的考查特殊情况下力的合成.解析对千斤顶顶端进行分析，受汽车的压力、两臂的支持力，这三个力互成120。， 故这三个力大小相等，A B选项错误；继续摇动把手，将汽车顶起，两臂支持力的 夹角变小，合力不变，则两臂受到的压力将减小，D项正确.答案D点评当合力不变时，两分力夹角变小，两分力就变小.命题目的考查力的分解的

10、计算.解析当用Fi拉物块时，由平衡条件可知：Ficos600(mg-Fisin60 ),当用F2 推物块时，又有F2cos300 =仙(mg+Bsin30 ),又Fi=F2,求得仙=cos30 cos60 _sin30 sin60 =2- 3 , B正确.答案B点评不要拿到题目一看到滑动摩擦力就用 f= pmg加深定义的认识.命题目的考查力的合成和图像法的综合应用问题.解析(1) F=0时，绳竖直T产G.F=2G寸，纯右斜T2= 0G2 (2G)2=V5G,故T的 大小的取值范围为G,与仃.(2) T - cos 9 =G这是球竖直方向平衡的条件，所以T=Gcos8 ,图像如图所示.* 卮 】

11、co&ff .T答案(1) G而G (2) 略点评对反比例函数的图像要有一定的认识 .7.命题目的考查对要点3理解.解析此类问题的解答，必须先画图后分析，由于已知合力F的大小和方向，以及 一个分力Fi的方向，因此可以试着把另一个分力F2的大小从小逐渐增大去画力的平行 四边形.如上图所示，以合力的箭头为圆心，以F2的大小为半径去画圆弧与Fi相交，分别可得 到如下几种情况:F=40NF婴以(c)(1)当E20N寸，圆弧与F1没有交点，即不能画出平行四边形，无解.(2)当F2=20N寸，圆弧与F1相切，有一个解，且此时F2具有最小值.Fi=203 N,如 图(a)所示.(3)当20N F240NM,

12、圆弧与Fi有两个交点，有两个解.即F2的某一数值对应着F1 的两个不同的数值，如图(b)所示.(4)当40NK F2时，圆弧与Fi只有一个交点，只有唯一解，如图(c)所示.所以，若F2取某一数值，可使F1有两个大小不同的数值，则F2的取值范围为20N F2 40N.答案F2的取值范围是20N F20,贝UF2COS 8 0 Fisin 8+mgcos8 ,故C、 Dm昔.答案B【典题演示4】解析取3到10号球为整体分析，整体受重力、 ABR的支才I力和2号球对整体的作 用力，得出第2号球对第3号球的作用力等于8mgsin30 =4mg A正确.答案A【随堂验收】.解析设ac的拉力为F1, bc

13、的拉力为F2,则在水平方向：F1sin 30 =F2sin 60 .1竖直方向：Ficos 30 +F2cos 60 =mg.由以上两式可知F1= 2 mg,F2=2 mg 故A 正确.答案A.命题目的考查正交分解法.解析以楔形石块为研究对象，它受到竖直向下的重力和垂直侧面斜向上的两个支持力， mg利用正交分解法可解得：2Fsin a =mg则F= 2sin .答案为A.答案A点评本题与上一题相比，无论是新颖度还是灵活性都更胜一筹.命题目的联系实际考查对有关力的平衡知识的灵活运用.解析对滑轮进行分析得出脚所受拉力 T=2mgcos9 ,增加纯的长度，不能改变角 度和受力情况，A项错误；增加重物

14、白质量而8不变，T变大，B项正确；将病人的脚 向左移动，8变小而重物的质量不变，T变大，C项正确；将两滑轮的间距增大，9变大而重物的质量不变，T变小,D叫错误.答案BC点评明确合力一定时，两分力角度越大，两分力越小这一结论.命题目的考查匀速运动时整体法和隔离法的应用 .F解析对B,三力平衡，纯拉力T= sin ,风力F=mgtan 9 , A昔，B错；将A、BW mBtan做整体，杆对A环的支持力N= (m+m) g,C对；m ( m+m) g=F,得以=mA mB , D 错.答案C点评物体做匀速运动，一样可以用平衡知识来求解 .命题目的考查正交分解法的综合运用.解析受力分析如图所示，平衡时

15、用Fi、F2、li、I2以及9 1、8 2分别表示两边绳的 拉力、长度以及纯与水平面之间的夹角，因为纯与滑轮之间的接触是完全光滑且无 摩擦的，由此可知F产F2=F.由水平方向力的平衡可知%Ficos 0 i=F2cos 82,即 8 1= 8 2= 8 .由题意与几何关系知ll+l2=2l.l icos 什l 2cos 0=l.1解得 cos 8= 2,8=60。.由竖直方向力的平衡可知2Fsin 0 =mg.解得F= 3 mg.答案3 mg点评得出角度相同的关系是解答本题的关键.第10课时共点力的平衡(一)检测与评估1. D 2. D 3. D 4. B 5. A 6. BC 7. A 8.

16、 BD一立.9. 8 沿斜面向上 10 100 用 N 11.(1) 8=30 . (2) = 5 . 12. AD第11课时共点力的平衡（二）（本课时对应学生用书第2627页）【要点突破】要点一：动态平衡问题的分析方法在有关物体平衡问题中，存在着大量的动态平衡问题，所谓动态平衡问题，就 是通过控制某一物理量，使物体的状态发生缓慢变化.分析动态平衡问题通常有两种 方法.（1）解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析， 建立平衡方程，求出应变量 与自变量的一般函数式，然后根据自变量的变化确定应变量的变化.（2）图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画 出不同状态下的力的

17、矢量图（画在同一个图中），然后根据有向线段（表示力）的 长度变化判断各个力的变化情况.【典题演示1】（2010 苏州调研）如图所示，用OA OB5根轻绳将物体悬于两墙之问，OA。的根轻绳之间的夹角为90 .当更换OA电，使人点下移，直至轻纯OM水平，在此过程中保持O点位置不变.则在A点不断下移到A的过程中，绳OA勺拉力（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.先变小后变大 D. 先变大后变小解析。厌口。皿绳拉力的合力不变，OBt拉力的方向始终不变，根据平行四边形 定则判断出纯。母口OB勺拉力都在变大，A项正确.答案A 要点二：相似三角形的应用对物体进行受力分析，利用力的三角形和线段三角形相似解决问题【典

18、题演示2】如图所示，A英上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆B5端 通过较链固定在C点，另一端Bt挂一重为G勺物体，且琳系有一根轻绳并绕过定滑 轮A.用力F拉绳，开始时/ BCA90 ,现使/ BCA8慢变小，直到杆BC8近竖直杆AC. 此过程中，B端所受轻杆的弹力（）A.大小不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先减小后增大解析受力分析如图所示，几何三角形为定值，A正确.ACBf力的矢量三角形BDU目似，得答案A要点三：共点力平衡中临界问题的分析方法某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从某种状态变化为另一种状态时，发生质的飞跃的转折状态叫临界状态.临界状态也可理解为 恰好出现”或恰好不出 现

19、”的某种现象或状态.平衡物体的临界状态是指物体所处平衡状态将要发生变化的 状态.涉及临界状态的问题，叫做临界问题.解此类问题时，要注意题目中的一些特殊词语，如 恰最大“最多“至少”等.【典题演示3】（多选）如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一 点O,并用第三根细线连接A B两小球，然后用某个力F作用在小球Ah,使三根细线 均处于直线状态，且OBffl线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态.则该力可能为 图中的（）A. F i B. F 2C. F3 D. F 4解析因BOt于竖直状态，则线B9无作用力，故A球只受重力、OA勺拉力和外力 F,由平衡条件知该力可能为F2、F3,故

20、R CE确.答案BC【随堂验收】1.命题目的考查共点力平衡中的临界问题.解析设纯中拉力为T,绳子与竖直方向的夹角为8 ,如图所示.此时有2Tcos8mg 1=mg,cos8= 2T =2,解得8 =60 .设两挂钉间距为d,纯长l=1m,根据几何关系有d2 d 7置sin 0 = 2,得出 d=lsin 0 = 2 m, A项正确.答案A点评先由受力分析求出角度关系，再根据几何关系求出间距.命题目的考查动态过程中的受力分析.解析设挂重力的竖直绳索左移后与竖直方向夹角为9 ,则对工件受力分析可得，mgFz.=mgtan8 , 5甲=cos ,可见甲、乙拉力均变大， A寸,B昔；由于绳子对甲的拉

21、力变大，且甲静止不动，所以楼顶对甲的支持力变小，楼顶对甲的摩擦力变大，CD错.答案A点评本题属于已知合力和一个分力方向问题的创新，时代感很强.命题目的考查平衡的极值问题. 解析对A、幽成的整体，悬线OA勺拉力和外力F的合力与整体的重力平衡，合力不变，悬 线拉力的方向不变，由三角形定则得外力 F垂直于悬线时，拉力具有最小值 Fmin=2mgsin30 =mg A错误,BCDE确.答案BCD点评本题是经典题型的创新，常规题只有一个小球分析.命题目的本题用于考查涉及弹簧的平衡问题， 着重考查用 相似三角形”求解 平衡类问题的方法.解析小球受力如图所示，有竖直向下的重力 G,弹簧的弹力F,圆环的弹力N

22、, N 沿半径方向背离圆心。.利用力的合成，将重力3口弹力N&成，合力F合应与弹簧弹力 F平衡.观察发现，图中力的三角形 BCD14AOB目似，设A眠度为1,由三角形相似G RGl有F l ,即得F= R .另外由胡克定律有F=k(l-L),而l=2Rcos(|). 联立上述各式可得kL”=2 kR G .kL答案2 kR G点评本题巧妙地将弹簧长度与弹簧伸长量的辨析融入题目之中，立意新颖.命题目的考查正交分解法在平衡问题中的灵活运用解析对B球受力分析如图所示，物体 也于平衡状态，有Tsin30 =nmg,得T=2mg=2X 3X 10N=60N.物体A处于平衡状态，在水平方向：Tcos30

23、0 =Nsin30 ;在竖直方向：N acos30 =mg+Tsin30 .由上两式解得mA=6kg.答案60N 6kg点评本题要以A B间细纯为纽带，分别对A B分析，从而求解.命题目的本题用于考查几个物体相对滑动的连接体问题.解析在水平拉力F的作用下，将木板G从木箱G下匀速抽出来，说明木板和木箱 均处于受力的平衡状态，可以利用平衡条件解答 .(1)对 G:f 2= N NJ2=Tcos 9 , G=N+Tsin 9 . G2解得 T= cos sin =250N.(2)对G:f1= pNi,G+N=N,F=f i+f2.F= MN1+N尸 MG+2G)-2 门sin 9=350N.答案(1

24、) 250N(2) 350N点评木板和木箱的运动状态存在差异，在运用平衡条件解答时，最好用隔离法 进行处理.课后检测与评估答案第11课时共点力的平衡(二)1. C 2. B 3. 0 F 1 F 1 F 2-F1 4. 120N F 280N 5. A 6. C 10 .35.37. 一直减小先变小后变大8. (1)3 N(2)3 N 水平向左,32 ,39.3 mg F tan 9可以得出n mgcosO mgsin 0 ,说明重力沿斜面向下的分量比 滑动摩擦力小，则小物块运动过程为先向上做匀减速运动，所受摩擦力为滑动摩擦 力，大小为叱mgcosB .当速度减为零时，小物块静止，所受摩擦力为

25、静摩擦力，大 小为mgsin 0 ,故选项AQE确.答案AC点评体会仙 tan 8所隐含的物理含义.命题目的考查动态平衡问题.G解析根据工人的受力，三力平衡，可得拉力 Fi=cos ,弹力F2=Gtana,故A昔 误、B正确；若缓慢减小悬绳的长度，实际上就是增大a角， Fi与F2的合力仍与重力 等大反向，即保持不变，而Fi增大，F2也增大，故G D匀错误.答案B点评构建好几何关系是解题的关键.命题目的极值问题分析.解析如图所示，对C点进行受力分析，由平衡条件可知，纯 CDtC点的拉力F3=F2sin60 = 2 mg.Fcc=mgtan30 ,对D点进行受力分析，绳CDtD点的拉力F2=FCD

26、=mgtan30, F1方向定，则当F3垂直于纯BD寸,F3最小，由几何关系可知,答案C点评本题是两道常规题的综合，灵活性很强，要求更高. 命题目的考查平衡问题的创新设计.解析对圆环C进行受力分析有：ACS的拉力Mg BCS的拉力mg竖直向下的外力 F,杆对C勺水平向右的弹力N.正交分解竖直方向有F=Mgcos0 +mgcos8 ,水平方向有 Mgsin 8 =mgsin8+N.随着圆环诙慢向下移动，夹角变小，F变大，N小，ABffl错误; 杆对环C的作用力与外力F合力和两绳拉力的合力大小相等，方向相反，随着夹角变 小，两绳拉力变大，C项正确；杆对环C的作用力与外力F合力的方向不沿竖直方向，

27、D错误.答案 C点评找出本题的平衡条件是解题的关键 . 命题目的考查摩擦力的分析.解析右侧细绳剪断的瞬间，弹簧弹力来不及发生变化，故a的受力情况不变，a左侧绳的拉力、静摩擦力大小方向均不变，A正确,B昔.而b在剪断绳的瞬间右侧绳的拉力立 即消失，静摩擦力向右，C昔，D正确.答案 AD点评右侧细绳剪断，b的状态未知，可以假设b仍然静止或即将运动，对分析结 论没有影响. 命题目的对平行四边形定则实验的考查.解析(1) 弹簧测力计的读数为 3.00N ，需估读一位；由平行四边形定则，根据力的图示看出大约为 5.0倍单位刻度；(3)步骤B中弹簧测力计的弹力和水杯重力平衡，所以弹力方向竖直向上，则理论的合力方向也应为竖直方向且数值近似，才可以验证平行四边形定则 .答案(1) 3.00 (2) 5