高考物理总复习必考部分专题二相互作用习题课件.ppt

1、专题二相互作用,高考物理 (新课标专用),五年高考,A组 统一命题课标卷题组,1.(2017课标,21,6分)(多选)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()。现将重物向右上 方缓慢拉起,并保持夹角不变。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本题考查动态平衡。重物受到重力mg、OM绳的拉力FOM、MN绳的拉力FMN共三个力的作用。缓慢拉起过程中任一时刻可认为是平衡状态,三力的合力恒为0。

2、如图所示,由三角形定则得一首尾相接的闭合三角形,由于且不变,则三角形中FMN与FOM的交点在一个优弧上 移动,由图可以看出,在OM被拉到水平的过程中,绳MN中拉力一直增大且恰好达到最大值,绳OM中拉力先增大后减小,故A、D正确,B、C错误。,方法技巧动态平衡问题解法 三力作用下的动态平衡一般采用图解法,多力平衡时常用解析式法。,2.(2017课标,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为() A.2-B.C.D.,答案C本题考查物体受力分析、滑动摩擦力、物体的平衡。 物

3、块在水平力F作用下做匀速直线运动,其受力如图甲所示 由平衡条件:F=f、FN=mg 而f=FN=mg 即F=mg 当F的方向与水平面成60角时,其受力如图乙,甲,乙,由平衡条件: F cos 60=f1 f1=FN1=(mg-F sin 60) 联立解得=,选项C正确。,一题多解受力变化时,物块和桌面间的动摩擦因数不变,不妨假设摩擦力和支持力的合力方向与支持力的夹角为,则有tan =,因不变,故角不变,即F与mg的合力方向不变,由图可知, 当F由水平变为与水平面夹角为60时,F大小不变, =30,再由=tan 得=tan 30= 选项C正确。,3.(2017课标,17,6分)一根轻质弹性绳的两

4、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,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)() A.86 cmB.92 cmC.98 cmD.104 cm,答案B设总长度为100 cm时与水平方向夹角为,则cos =,故=37。总长度为100 cm时弹 力F=kx1,设移至天花板同一点时的弹力为kx2,则kx1 sin =kx2,得x2=12 cm,则弹性绳的总长度 为92 cm。故B项正确。,解题关键关键词理解与情景构建 缓慢移至同一点说明可按动态平

5、衡处理。始终处于弹性限度内说明劲度系数k不变。原长80 cm,固定点相距80 cm,说明水平时弹力恰好为“0”。钩码挂在绳的中点,相当于两根绳共同承担钩码重力。,4.(2016课标,19,6分)(多选)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。若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,则() 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

6、BD系统处于静止状态,连接a和b的绳的张力大小T1等于物块a的重力Ga,C项错误;以O点为研究对象,受力分析如图甲所示,T1恒定,夹角不变,由平衡条件知,绳OO的张力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,则 FN+T1 cos +F sin -Gb=0 f+T1 sin -F cos =0 FN、f均随F的变化而变化,故B、D项正确。,温馨提示关键词:光滑的轻滑轮;水平粗糙桌面;系统静止;F方向不变。,隐含条件整个系统处于静止状态,则绳子间的夹角不变,各段绳子上的拉力大小不变。,方法技巧以O点为研究对象,由三力平衡分析绳OO的张力变化情况;以物块b为研究对象,用正交分解法

7、列方程分析物块b所受支持力及与桌面间摩擦力的变化情况。,5.(2016课标,17,6分)如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为() A.B.mC.mD.2m,答案C由于物块通过挂钩悬挂在线上,细线穿过圆环且所有摩擦都不计,可知线上各处张力都等于小球重力mg。如图所示,由对称性可知a、b位于同一水平线上,物块处于圆心O点正上方,则1=2,3=4,1=5。因圆弧对轻环的弹力沿圆弧半径方向,且轻环重力不计,由平衡条件知环两侧细线关于圆弧

8、半径对称,即5=6,由几何关系得1=2=5=6=30,3=4=60。再由物块与挂钩的受力平衡有mg cos 60+mg cos 60=Mg,故有M=m,C正确。,温馨提示隐含条件:不计所有摩擦及小球质量均为m意味着a和b在同一水平线上,且左右对称平衡。a、b间距等于半径意味着a、b间圆弧对应的圆心角等于60。,评析试题以连接体的平衡为载体,考查了受力分析、平衡条件的应用,对数学运算能力有较高的要求,难度中等偏上。,6.(2014课标,17,6分,0.207)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球

9、稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内),与稳定在竖直位置时相比,小球的高度(),A.一定升高 B.一定降低 C.保持不变 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定,答案A设橡皮筋原长为l0 加速前平衡时橡皮筋伸长了x0,则有kx0=mg 当加速并稳定时设小球偏离竖直方向角,橡皮筋伸长了x 由小球在竖直方向受力平衡有 kx cos =mg 联立得kx cos =kx0 x cos =x0 此时小球距悬挂点的竖直高度 h=(l0+x)cos ,=l0 cos +x cos =l0 cos +x0l0+x0 故小球一定升高 选项A正确。,解题思路求解本题的关键是以小球为研究对象,小球在竖直方向

10、上受力始终平衡,即mg=kx0=kx cos ,x0=x cos 。而l0 cos l0,导致l0 cos +x0l0+x0,即小球升高。解题时不能只注意到x0=x cos 而忽视l0 cos l0。,相似模型如图弹性皮筋原长l0=lAB,在弹性限度内用力F将物块m向右拉动过程中,物块m对地面的压力是否变化?(B为光滑的固定轴),7.(2013课标,15,6分,0.698)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F1和F2(F20)。由此可求出(),A.物块的质量 B.斜面的倾角 C.物块与斜面间

11、的最大静摩擦力 D.物块对斜面的正压力,答案C物块对斜面的正压力FN=mg cos ,当物块所受外力F为最大值F1时,具有向上的运动趋势 由平衡条件可得:F1=mg sin +fm; 同理:当物块所受外力F为最小值F2时,具有向下的运动趋势,即F2+fm=mg sin 。 联立解得fm=,F1+F2=2mg sin ,由于物块质量m和斜面的倾角未知,故选项C正确,选项A、 B、D错误。,解题关键F平行于斜面,对物块施于斜面的压力没有影响。物块保持静止,但是运动趋势有两种可能,分别是沿斜面向上、向下。,8.(2013课标,21,6分,0.235)(多选)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁

12、号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度-时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。则() 图(a),图(b) A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10 B.在0.4 s2.5 s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化 C.在

13、滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g D.在0.4 s2.5 s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变,答案AC速度图线与时间轴所围面积表示物体的位移,估算图中面积约为110 m,故A正确;由于速度图线的斜率表示物体的加速度,由图可知在0.4 s2.5 s内飞机加速度大小几乎不变,约为27 m/s2,则飞机所受阻拦索的合力F不变,但飞机的速度在减小,两侧阻拦索间夹角在减小,故由P=Fv知D错误,由F=2T cos 知阻拦索的张力在减小,B错误;由上述知C正确。,温馨提示先要读懂v-t图线与飞机运动过程的对应关系,0.4 s飞机钩住阻拦索中间位置时,飞机开始做匀减速直线运动,0.

14、42.5 s这一段时间的v-t图线与时间轴所围面积表示对应的位移,而斜率表示加速度。斜率保持不变表明合外力不变,而由图(a)可知,这个合力是两部分阻拦索对飞机的拉力与摩擦力的合力,摩擦力不变,则阻拦索对飞机拉力的合力保持不变,两个等值分力间的夹角越小,两个等值分力就越小。,评析本题结合社会热点,以舰载机为背景,利用速度图象,考查了识图能力、估算能力,在知识方面考查了图线与坐标轴所围面积与斜率的意义、力的合成与分解、功率等,考查有深度也有广度,难度较大。,B组自主命题省(区、市)卷题组 1.(2017天津理综,8,6分)(多选)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

15、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,答案,AB本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ao=ao,sin =, 由平衡条件有2F cos =mg,则F=,当b上移到b时,d、L不变,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

16、,d变大,变大,cos 变小,则F变大,选项B正确。只改变m,其他条件不变,则sin 不变,不变,衣架悬挂点不变,选项D错误。,解题关键绳的“活结”模型两端受力相等 如果只改变a、b的高度差,不改变a、b间的水平距离,绳与竖直杆的夹角不变,在b点移动过程中,“活结”对应的位置如图所示。,2.(2015广东理综,19,6分)(多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有() A.三条绳中的张力都相等 B.杆对地面的压力大于自身重力 C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力

17、,答案BC由于三条绳长度不同,则三条绳与竖直杆间的夹角不相等,因竖直杆仅是压在地面上而没有固定,则三条绳对杆的拉力在水平方向的分力必平衡,但三个水平分力在水平面内的方向关系不确定,故不能确定三条绳中张力的大小关系,A错误、C正确;由于三条绳对杆的拉力在竖直方向的分力都向下,故B正确;绳子拉力的合力竖直向下,杆的重力也竖直向下,它们不是一对平衡力,故D错误。,评析本试题涉及不在同一平面内的外力的分析与处理,增大了试题的难度,主要考查了受力分析与平衡问题,难度中等。,3.(2015山东理综,16,6分)如图,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

18、动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为1,A与地面间的动摩擦因数为2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为() A.B.C.D.,答案B设水平作用力大小为F,则对于B:1F=mBg,对于整体:F=2(mA+mB)g,解得=。,4.(2014山东理综,14,6分)如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后() A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小 C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小,答案A木板静止

19、时受力情况如图所示,设轻绳与竖直木桩的夹角为,由平衡条件知,合力F1=0,故F1不变,F2=,剪短轻绳后,增大,cos 减小,F2增大,故A正确。,5.(2013重庆理综,1,6分)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角。若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为() A.GB.G sin C.G cos D.G tan ,答案A因人静躺在椅子上,由二力平衡可知椅子各部分对人的作用力的合力大小为G,方向竖直向上。答案为A。,C组教师专用题组 1.(2016江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度。

20、则该弹簧的劲度系数为() A.40 m/NB.40 N/m C.200 m/ND.200 N/m,答案D根据胡克定律有F=kx,则k= N/m=200 N/m,故D正确。,易错点拨F=kx中的x为弹簧的形变量,而不是弹簧的总长度。本题中如果用弹簧总长度计算k值,则会错选B。,评析本题考查胡克定律的应用,为容易题。,2.(2014广东理综,14,4分)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,答案A支持力的方向垂直于支持

21、面,因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N处支持力过N垂直于切面斜向上,A项正确、B项错;静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M处的静摩擦力沿水平方向,N处的静摩擦力沿MN方向,C、D项都错误。,3.(2013海南单科,2,3分)一质点受多个力的作用,处于静止状态。现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是() A.a和v都始终增大 B.a和v都先增大后减小 C.a先增大后减小,v始终增大 D.a和v都先减小后增大,答案C质点在多个力作用下处于静止状态时,其中一个力必与其余各力

22、的合力等值反向。当该力大小逐渐减小到零的过程中,质点所受合力从零开始逐渐增大,做加速度逐渐增大的加速运动;当该力再沿原方向逐渐恢复到原来大小的过程中,质点所受合力方向仍不变,大小逐渐减小到零,质点沿原方向做加速度逐渐减小的加速运动,故C正确。,4.(2013广东理综,20,4分)(多选)如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上,则() A.P向下滑动 B.P静止不动 C.P所受的合外力增大 D.P与斜面间的静摩擦力增大,答案BDP静止在斜面上时沿斜面方向有:mg sin =fmgcos ,即sin cos ,当把物体Q放在P上时、均不变,故P仍将保持静止,且合

23、外力为零,则A、C均错,B项正确。由f=mg sin 知,当m变大时f将随之变大,D项正确。,评析本题考查斜面上的自锁现象,即当tan 时,静放于斜面上的物体,无论其质量多大也不会下滑。题目中的“把物体Q轻轻地叠放在P上”相当于P的质量变大。,5.(2013江苏单科,14,16分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为。重力加速度为g。 (1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小; (2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小; (

24、3)本实验中,m1=0.5 kg,m2=0.1 kg,=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1 m,取g=10 m/s2。若砝码移动的距离超过l=0.002 m,人眼就能感知。为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?,答案(1)(2m1+m2)g(2)大于2(m1+m2)g (3)22.4 N,解析(1)砝码对纸板的摩擦力f1=m1g 桌面对纸板的摩擦力f2=(m1+m2)g f=f1+f2 解得f=(2m1+m2)g (2)设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则 f1=m1a1 F-f1-f2=m2a2 发生相对运动a2a1 解得F2(m1+m2)g (3)纸板抽出前,砝码运动的距离x

25、1=a1 纸板运动的距离d+x1=a2 纸板抽出后,砝码在桌面上运动的距离 x2=a3 l=x1+x2,由题意知a1=a3,a1t1=a3t2 解得F=2m1+(1+)m2g 代入数据得F=22.4 N,评析本题为动力学题,重点考查了学生的受力分析、过程分析、临界点分析的能力,其中的过程分析是难点。,6.(2013福建理综,21,19分)质量为M、长为L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸 长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g,不计空气影响。 (1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小; (2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向

26、右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示。 求此状态下杆的加速度大小a; 为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?,答案(1)mg(2)g(M+m)g与水平方向的夹角为60斜向右上方,解析(1)如图1,设平衡时,绳中拉力为T,有 图1 2T cos -mg=0 由图知 cos = 由式解得 T=mg (2)此时,对小铁环进行受力分析,如图2所示,有,图2 T sin =ma T+T cos -mg=0 由图知=60,代入式解得 a=g 如图3,设外力F与水平方向成角,将杆和小铁环当成一个整体,有,图3 F cos =(M+m)a F sin -(M+m)g=0 由

27、式解得 F=(M+m)g tan = =60 即外力方向与水平方向的夹角为60斜向右上方,选择题(每题6分,共60分) 1.(2017河北冀州2月模拟,15)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OP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OP长0.3 m,今在小球上施加一方向与水平成=37角的拉力F,将小球缓慢拉起。绳OP刚拉直时,OP绳拉力为T1,绳OP刚松弛时,OP绳拉力为T2,则T1T2为(sin 37=0.6;cos 37=0.8)() A.34B.43C.35D.45,三年模拟,A组 20152017年高考模拟基础题组

28、 (时间：40分钟 分值：60分),答案C绳OP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=mg。绳OP刚松弛时,小球受力如图乙,则T2=mg。则T1T2=35,C项正确。,2.(2017广东华南三校联考,15)如图所示,小球A、B通过一细绳跨过定滑轮连接,它们都穿在一根竖直杆上。当两球平衡时,连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为和2,假设装置中各处摩擦均不计,则A、B球的质量之比为() A.2 cos 1B.12 cos C.tan 1D.12 sin ,答案B小球A、B都平衡时,在竖直方向上:对A球T sin =mAg,对B球T sin 2=mBg,又T

29、=T,解得:=,B项正确。,3.(2017湖南长沙三月模拟,14)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,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,答案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 =f,N=mg cos ,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

30、不变,D错误。,4.(2017河南三市二模,15)用图示简易装置可以测定水平风速,在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m的空心塑料球用细线悬于杆顶端O。当风沿水平方向吹来时,球在风力的作用下飘了起来。已知风力大小与“风速”和“球正对风的截面积”均成正比,当风速v0=3 m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角=30,则() A.风速v=4.5 m/s时,细线与竖直方向的夹角=45 B.若风速增大到某一值时,细线与竖直方向的夹角可能等于90 C.若风速不变,换用半径更大、质量不变的球,则夹角增大 D.若风速不变,换用半径相等、质量更大的球,则夹角增大,答案C对小球受力分析如图,由平衡条

31、件可得风力大小F=mg tan ,而由题意知FSv,又S=R2,则F=kR2v(k为常数),则有mg tan =kR2v,由此可知:当风速由3 m/s增大到4.5 m/s时,= ,可得tan =,A错误;因小球所受重力方向竖直向下,而风力方向水平向右,则知细线与 水平方向的夹角不可能等于90,B错误;由mg tan =kR2v可知,当v、m不变,R增大时,角增大,当v、S不变,而m增大时,角减小,C正确,D错误。,5.(2017河北唐山一中模拟,15)如图所示,在竖直平面内固定一圆心为O、半径为R的光滑圆环,原长为R的轻弹簧上端固定在圆环的最高点A,下端系有一个套在环上且重为G的小球P(可视为

32、质点)。若小球静止时,O、P两点的连线恰好水平,且弹簧的形变未超出其弹性限度,则弹簧的劲度系数为() A.B.C.D.,答案C对小球受力分析如图所示,由几何知识可知=45,则F=mg,弹簧的伸长量x=(- 1)R,则k=,C项正确。,6.(2016山西八校一联,15)如图所示,小船被绳索牵引着匀速靠岸,若水的阻力不变,则() 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对小船进行受力分析,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,则有: F cos =F阻 F sin +F浮=mg 船在匀速靠岸的过程中,阻力不变,船

33、的重力不变,增大,则cos 减小,sin 增大,根据式知,绳子的张力增大,再由式知,船所受浮力减小,故D正确。,评析解决本题的关键是掌握共点力平衡,知道小船在做匀速直线运动时,所受合力为零,根据角的变化,判断力的变化。,7.(2016江西萍乡二模,16)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.FB.FC.FD.,答案B斧头劈木柴时,设两侧面推压木柴的力分别为F1、

34、F2且F1=F2,利用几何三角形与力三角形相似有=,得推压木柴的力F1=F2=F,所以B正确,A、C、D错误。,8.(2016河南八市质检,20)(多选)如图所示,一个固定的圆弧阻挡墙PQ,其半径OP水平,OQ竖 直。在PQ和一个斜面体A之间卡着一个表面光滑的重球B。斜面体A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推着,整个装置处于静止状态。现改变推力F大小,推动斜面体A沿着水平地面向左缓慢运动,使球B沿斜面上升一很小高度。则在球B缓慢上升过程中,下列说法中正确的是 () A.斜面体A与球B之间的弹力逐渐减小 B.阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小 C.水平推力F逐渐增大 D.水平地面对斜面体A的

35、弹力逐渐减小,答案ABD对球B受力分析,如图甲所示,当球B上升时,用图解法分析B球所受各力的变化,其中角增大,FAB和FOB均减小,则A、B项正确。对斜面体进行受力分析,如图乙所示,因为FAB减小,由牛顿第三定律知FAB=FBA,故FBA也减小,则推力F减小,水平地面对斜面体的弹力FN也减小,则C项错误,D项正确。,9.(2015山东济南一模,15)一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接,并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜,绳与竖直方向的夹角为30,如图所示。设每只灯笼的质量均为m。则自上往下第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为() A.2mgB.mgC.mgD.8mg,答案C自上往下以第2到

36、第5只灯笼为一整体作为研究对象,受力分析如图所示,则有 FT cos 30=4mg,得FT=mg 故选C。,10.(2015山西3月模拟,15)如图所示,质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上,轻绳一端固定在圆环的最高点A,另一端与小球相连。小球静止时位于环上的B点,此时轻绳与竖直方向的夹角为60,则轻绳对小球的拉力大小为() A.2mgB.mgC.mgD.mg,答案C本题考查力学中的平衡问题。对B点处的小球受力分析,如图所示,则有 T sin 60=N sin 60 T cos 60+N cos 60=mg 解得T=N=mg,则A、B、D错,C正确。,选择题(每题6分,共60分) 1.(20

37、17河北唐山一模,15)光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示。将悬点A缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直方向,在这个过程中,轻绳的拉力() A.逐渐增大B.大小不变 C.先减小后增大D.先增大后减小,B组 20152017年高考模拟综合题组 (时间：40分钟 分值：60分),答案C当悬点A缓慢向上移动过程中,小球始终处于平衡状态,小球所受重力mg的大小和方向都不变,支持力的方向不变,对球进行受力分析如图所示,由图可知,拉力T先减小后增大,C项正确。,方法拓展由正弦定理得=,得T=,由于mg和不变,而sin 先增

38、大,后减小,可得T 先增大后减小。,2.(2017安徽江南十校联考,15)如图所示,竖直面光滑的墙角有一个质量为m,半径为r的半球体A。现在A上放一密度和半径与A相同的球体B,调整A的位置使得A、B保持静止状态,已知A与地面间的动摩擦因数为0.5。则A球球心距墙角的最远距离是() A.2rB.rC.rD.r,答案C由题可知B球质量为2m,当A球球心距墙角最远时,A受地面水平向右的摩擦力f=3mg,此时以B球为研究对象,对其受力分析如图所示,有F2=,以A和B整体为研究对象,在水平 方向有3mg=F2,则tan =,代入数据得=53。由几何关系可知,A球球心到墙角的最远距 离l=r+2r cos

39、 =r,选项C正确。,关键点拨A为半球体,B为球体,密度和半径均相同,说明mB=2mA=2m。A球心距墙角距离最远时,地面对A的摩擦力f=3mg。,3.(2017山西五校四联,16)如图所示,轻绳OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圆环,一根系着物体的轻绳穿过圆环后,另一端固定在墙上B点,且OB处于水平。现将A点缓慢沿天花板水平向右移动,且OB段的轻绳始终保持水平,则OA、OB段轻绳所受的拉力的大小TA、TB的变化情况是() A.TA增大,TB不变B.TA、TB均不变 C.TA不变,TB增大D.TA、TB均减小,答案B因为圆环光滑,则OC、OB段轻绳所受的拉力的大小TC、TB始终相等,且等

40、于物体的重力。又OB段轻绳始终保持水平,OC段轻绳始终保持竖直,则A点缓慢右移,圆环也随之右移,角不变,由平衡条件可知OA段绳上所受的拉力不变。故B项正确。,关键点拨BC轻绳穿过光滑圆环,O点并非结点。当A点向右移时,光滑圆环也向右侧移动,保持OB水平,物体下降。TC=TB=mg,而TA=mg保持不变。,易错点评在A点缓慢移动过程中误以为O点不动从而造成错解。,4.(2017江西南昌3月模拟,20)(多选)如图所示,静止在粗糙水平面上的半径为4R的半球的最高点A处有一根水平细线系着质量为m、半径为R的光滑小球。已知重力加速度为g。下列说法正确的是() A.地面对半球的摩擦力的方向水平向右 B.

41、细线对小球的拉力大小为mg C.保持小球的位置不变,将A点沿半球逐渐下移,半球对小球的支持力逐渐减小 D.剪断细线的瞬间,小球的加速度大小为0.6g,答案BD以半球和小球整体为研究对象,整体处于平衡状态,不受摩擦力作用,A项错误。对小球受力分析如图,拉力FA=mg tan ,由几何关系可知tan =,则FA=mg,B项正确。半球对小球 的支持力FN=,在A点下移时,增大,cos 减小,则FN增大,C项错误。在剪断细线的瞬间,细线 对小球的拉力消失,小球在沿切线方向有mg sin =ma,其中sin =0.6,得a=0.6g,D项正确。,解题指导A点沿半球下移时,mg恒定,FN的方向始终在两球心

42、连线方向上,可画动态矢量三角形判断各力大小如何变化。剪断细线时,重力的作用效果是压紧半球及在切线方向产生加速度a。,易错点评只考虑细线对半球有向右的拉力,同时忽视小球对半球的压力作用,而误认为A项正确。,5.(2017广东汕头二模,16)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.GB.GC.GD.G,答案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

43、O、B间绳垂直时F最小,Fmin=G sin ,其中sin =,则Fmin=G,故A项正 确。,关键点拨O、A间绳竖直时,A、B间绳上拉力为0;画出B球的受力分析图,结合几何关系寻找F的最小值。,6.(2016湖南长沙一模,16)如图所示,倾角为的斜面体c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体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b盒内缓慢加入适量砂粒,a、b、c始终处于静止状态,下列说法中正确的是() A.b对c的摩擦力可能先减小后增大 B.地面对c的支持力可能不变 C.c对地面的摩擦力方向始终向左 D.弹簧的

44、弹力可能增大,答案A当向b盒内缓慢加入砂粒的过程中,a、b、c一直处于静止状态,对a分析,弹簧弹力不变,a的重力不变,则细绳拉力不变;对b、c整体分析知,其受方向始终向左的摩擦力,故c对地面的摩擦力方向始终向右,由于b、c整体质量增大,则地面对c的支持力增大,B、C、D错。如果开始时,b所受c的摩擦力沿斜面向上,则对b分析可知,随着砂粒的加入b对c的摩擦力可能先减小后增大,A对。,解题关键a、b、c始终处于静止状态,隐含条件为a下面的弹簧长度不变,则弹簧的弹力不变,从而可知绳子上的张力不变。以b、c整体为研究对象可分析地面与c间力的变化情况。,温馨提示由于b和c之间为静摩擦力,而b的运动趋势有

45、沿斜面向上和向下两种情况,则静摩擦力的方向有沿斜面向下和向上两种可能。,7.(2016山西右玉一模,14)如图所示,物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接,滑环B套在与竖直方向成=37的粗细均匀的固定杆上,连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内,滑环B恰好不能下滑,滑环和杆间的动摩擦因数=0.4,设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块A和滑环B的质量之比为() A.B.C.D.,答案C设物块A和滑环B的质量分别为m1、m2,若杆对B的弹力垂直于杆向下,因滑环B恰好不能下滑,则由平衡条件有m2g cos =(m1g-m2g sin ),解得=;若杆对B的弹力垂直于杆向上,

46、因 滑环B恰好不能下滑,则由平衡条件有m2g cos =(m2g sin -m1g),解得=-(舍去)。综上分析 可知应选C。,解题关键光滑定滑轮;绳与杆垂直;恰好不能下滑;最大静摩擦力等于滑动摩擦力。,温馨提示滑环静止,则环与杆之间的摩擦力为静摩擦力,注意杆对环B的弹力有垂直于杆向上和向下两种可能情况。要关注所求结果是否有实际的物理意义。,8.(2016安徽第三次联考,14)如图所示,一圆环套在竖直光滑的杆上,杆的直径比环的内径略小,圆环通过轻弹簧与放在地面上的物块相连,开始时弹簧处于原长,由静止释放圆环,到圆环向下的速度达到最大的过程中(此过程物块一直保持静止)() A.圆环受到的合力在减小 B.杆对圆环的作用力在减小 C.地面对物块的摩擦力在减小 D.地面对物块的支持力在减小,答案A圆环从静止释放到速度最大的过程中,对圆环分析可知,其速度不断增大,加速度不断减小,所受的合力不断减小,A项正确;由于环在向下运动的过程中,弹簧的长度不断减小,弹力不断增大,弹力沿水平方向的分力不断增大,对环水平方向研究知,杆对圆环的作用力不断增大,B项错误;对环、弹簧和物块整体研究,地面对物块的摩擦力与杆对环的作用力等大反向,因此地面对物块的摩擦力不断增大,C项错误;对环、弹簧和物块整体研究知,由于环沿竖直方向向下的加速度不断减小,因此整体所受合力向上且不断增大,