（新課標Ⅰ）2019版高考物理 專題二 相互作用課件.ppt

專題二 相互作用,高考物理 (新課標專用),A組統(tǒng)一命題課標卷題組 考點一常見的三種力、力的合成與分解,五年高考,1.(2017課標,16,6分)如圖,一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保持F的大小不變,而方向與水平面成60角,物塊也恰好做勻速直線運動。物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為() A.2-B.C.D.,答案C本題考查受力分析、滑動摩擦力、共點力的平衡。 物塊在水平力F作用下做勻速直線運動,其受力如圖甲所示 由平衡條件:F=f、FN=mg 而f=FN=mg 即F=mg 當F的方向與水平面成60角時,其受力如圖乙,甲,乙,由平衡條件: F cos 60=f1 f1=FN1=(mg-F sin 60) 聯(lián)立解得=,選項C正確。,一題多解受力變化時,物塊和桌面間的動摩擦因數(shù)不變,不妨假設摩擦力和支持力的合力方向與支持力的夾角為,則有tan =,因不變,故角不變,即F與mg的合力方向不變,由圖可 知,當F由水平變?yōu)榕c水平面夾角為60時,F大小不變, =30,再由=tan 得=tan 30= 選項C正確。,2.(2017課標,17,6分)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80 cm的兩點上,彈性繩的原長也為80 cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點,平衡時彈性繩的總長度為100 cm;再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點,則彈性繩的總長度變?yōu)?彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi))() A.86 cmB.92 cmC.98 cmD.104 cm,答案B設彈性繩勁度系數(shù)為k,繩總長l1=100 cm時,繩上彈力大小F1=k(l1-l0),繩中點處受力平衡,設繩與水平方向夾角為,則有2F1 sin =F=G,cos =,sin =,繩兩端緩慢移至同一點時, 設繩長為l2,其彈力大小F2=k(l2-l0),此時繩中點處受力平衡,有2F2=F=G,綜上所述有2k(l1-l0) sin =2k(l2-l0),解得l2=92 cm,則選項B正確。,解題關(guān)鍵關(guān)鍵詞理解與情景構(gòu)建 彈性繩可按彈簧模型處理,始終處于彈性限度內(nèi)說明勁度系數(shù)k不變,鉤碼掛在繩的中點,繩中點處受力平衡,兩側(cè)繩上彈力大小相等,等于彈性繩的彈力。,考點二受力分析、共點力的平衡,3.(2017課標,21,6分)(多選)如圖,柔軟輕繩ON的一端O固定,其中間某點M拴一重物,用手拉住繩的另一端N。初始時,OM豎直且MN被拉直,OM與MN之間的夾角為()?，F(xiàn)將重物向右 上方緩慢拉起,并保持夾角不變。在OM由豎直被拉到水平的過程中() A.MN上的張力逐漸增大 B.MN上的張力先增大后減小 C.OM上的張力逐漸增大 D.OM上的張力先增大后減小,答案AD本題考查對共點力平衡問題的理解和推理能力,要求運用數(shù)學工具求解物理問題。 設MN上的張力為T,OM上的張力為F,在緩慢拉起的過程中重物處于動態(tài)平衡狀態(tài)。當OM與豎直方向成任意角時,由受力分析有 F cos +T cos (-)=mg F sin =T sin (-) 利用三角函數(shù)化簡解得 T=mg,F=mg 可知,在由0增加至的過程中,MN上的張力T逐漸增大,選項A正確,B錯誤。由于OM與MN之 間的夾角,所以在由0增加至的過程中,-的值先由大于減小至后,進一步再減小, 相應sin (-)的值先增大后減小,即OM上的張力F先增大后減小,選項C錯誤,D正確。,一題多解重物受到重力mg、OM繩的拉力FOM、MN繩的拉力FMN共三個力的作用。緩慢拉起過程中任一時刻可認為是平衡狀態(tài),三力的合力恒為0。如圖所示,由三角形定則得一首尾相接的閉合三角形,由于且不變,則三角形中FMN與FOM的交點在一個優(yōu)弧上移動,由圖可以 看出,在OM被拉到水平的過程中,繩MN中拉力一直增大且恰好達到最大值,繩OM中拉力先增大后減小,故A、D正確,B、C錯誤。,4.(2016課標,19,6分)(多選)如圖,一光滑的輕滑輪用細繩OO懸掛于O點;另一細繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則() A.繩OO的張力也在一定范圍內(nèi)變化 B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化 C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化 D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化,答案BD系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),連接a和b的繩的張力大小T1等于物塊a的重力Ga,C項錯誤;以O點為研究對象,受力分析如圖甲所示,T1恒定,夾角不變,由平衡條件知,繩OO的張力T2恒定不變,A項錯誤;以b為研究對象,受力分析如圖乙所示,則 FN+T1 cos +F sin -Gb=0 f+T1 sin -F cos =0 FN、f均隨F的變化而變化,故B、D項正確。,溫馨提示關(guān)鍵詞:光滑的輕滑輪;水平粗糙桌面;系統(tǒng)靜止;F方向不變。,隱含條件整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),則繩子間的夾角不變,各段繩子上的拉力大小不變。,方法技巧以O點為研究對象,由三力平衡分析繩OO的張力變化情況;以物塊b為研究對象,用正交分解法列方程分析物塊b所受支持力及與桌面間摩擦力的變化情況。,5.(2016課標,17,6分)如圖,兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上;一細線穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細線上懸掛一小物塊。平衡時,a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為() A.B.mC.mD.2m,答案C由于物塊通過掛鉤懸掛在線上,細線穿過圓環(huán)且所有摩擦都不計,可知線上各處張力都等于小球重力mg。如圖所示,由對稱性可知a、b位于同一水平線上,物塊處于圓心O點正上方,則1=2,3=4,1=5。因圓弧對輕環(huán)的彈力沿圓弧半徑方向,且輕環(huán)重力不計,由平衡條件知環(huán)兩側(cè)細線關(guān)于圓弧半徑對稱,即5=6,由幾何關(guān)系得1=2=5=6=30,3=4=60。再由物塊與掛鉤的受力平衡有mg cos 60+mg cos 60=Mg,故有M=m,C正確。,溫馨提示隱含條件:不計所有摩擦及小球質(zhì)量均為m意味著a和b在同一水平線上,且左右對稱平衡。a、b間距等于半徑意味著a、b間圓弧對應的圓心角等于60。,評析試題以連接體的平衡為載體,考查了受力分析、平衡條件的應用,對數(shù)學運算能力有較高的要求,難度中等偏上。,答案A設橡皮筋原長為l0 加速前平衡時橡皮筋伸長了x0,則有kx0=mg 當加速并穩(wěn)定時設小球偏離豎直方向角,橡皮筋伸長了x 由小球在豎直方向受力平衡有 kx cos =mg 聯(lián)立得kx cos =kx0 x cos =x0 此時小球距懸掛點的豎直距離 h=(l0+x)cos ,=l0 cos +x cos =l0 cos +x0<l0+x0 故小球一定升高 選項A正確。,解題思路求解本題的關(guān)鍵是以小球為研究對象,小球在豎直方向上受力始終平衡,即mg=kx0=kx cos ,x0=x cos 。而l0 cos <l0,導致l0 cos +x0<l0+x0,即小球升高。解題時不能只注意到x0=x cos 而忽視l0 cos <l0。,相似模型如圖彈性皮筋原長l0=lAB,在彈性限度內(nèi)用力F將物塊m向右拉動過程中,物塊m對地面的壓力是否變化?(B為光滑的固定軸),B組自主命題省(區(qū)、市)卷題組,考點一常見的三種力、力的合成與分解,1.(2018天津理綜,7,6分)(多選)明朝謝肇淛的五雜組中記載:“明姑蘇虎丘寺塔傾側(cè),議欲正之,非萬緡不可。一游僧見之曰:無煩也,我能正之?！庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側(cè)的磚縫間敲進去,經(jīng)月余扶正了塔身。假設所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為,現(xiàn)在木楔背上加一力F,方向如圖所示,木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN,則() A.若F一定,大時FN大B.若F一定,小時FN大 C.若一定,F大時FN大D.若一定,F小時FN大,思路分析力的分解方法 按照力的實際作用效果分解力,得出FN的函數(shù)式,結(jié)論便一目了然。,2.(2015山東理綜,16,6分)如圖,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時A恰好不滑動,B剛好不下滑。已知A與B間的動摩擦因數(shù)為1,A與地面間的動摩擦因數(shù)為2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為() A.B.C.D.,答案B設水平作用力大小為F,則對于B:1F=mBg,對于整體:F=2(mA+mB)g,解得= 。,3.(2014廣東理綜,14,4分)如圖所示,水平地面上堆放著原木,關(guān)于原木P在支撐點M、N處受力的方向,下列說法正確的是() A.M處受到的支持力豎直向上 B.N處受到的支持力豎直向上 C.M處受到的靜摩擦力沿MN方向 D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向,答案A支持力的方向垂直于支持面,因此M處受到的支持力垂直于地面豎直向上,N處支持力過N垂直于切面斜向上,A項正確、B項錯;靜摩擦力方向平行于接觸面與相對運動趨勢的方向相反,因此M處的靜摩擦力沿水平方向,N處的靜摩擦力沿MN方向,C、D項都錯誤。,考點二受力分析、共點力的平衡,4.(2017天津理綜,8,6分)(多選)如圖所示,輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點,懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件,當衣架靜止時,下列說法正確的是() A.繩的右端上移到b,繩子拉力不變 B.將桿N向右移一些,繩子拉力變大 C.繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小 D.若換掛質(zhì)量更大的衣服,則衣架懸掛點右移,答案AB本題考查物體受力分析、物體的平衡。衣架掛鉤為“活結(jié)”模型,oa、ob為一根繩,兩端拉力相等,設繩aob長為L,M、N的水平距離為d,bo延長線交M于a,由幾何知識知 ao=ao,sin =,由平衡條件有2F cos =mg,則F=,當b上移到b時,d、L不變,不變,故F不變,選 項A正確,C錯誤。將桿N向右移一些,L不變,d變大,變大,cos 變小,則F變大,選項B正確。只改變m,其他條件不變,則sin 不變,不變,衣架懸掛點不變,選項D錯誤。,解題關(guān)鍵繩的“活結(jié)”模型兩端受力相等 如果只改變a、b的高度差,不改變a、b間的水平距離,繩與豎直桿的夾角不變,在b點移動過程中,“活結(jié)”對應的位置如圖所示。,5.(2015廣東理綜,19,6分)(多選)如圖所示,三條繩子的一端都系在細直桿頂端,另一端都固定在水平地面上,將桿豎直緊壓在地面上,若三條繩長度不同,下列說法正確的有() A.三條繩中的張力都相等 B.桿對地面的壓力大于自身重力 C.繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零 D.繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力,答案BC由于三條繩長度不同,則三條繩與豎直桿間的夾角不相等,因豎直桿僅是壓在地面上而沒有固定,則三條繩對桿的拉力在水平方向的分力必平衡,但三個水平分力在水平面內(nèi)的方向關(guān)系不確定,故不能確定三條繩中張力的大小關(guān)系,A錯誤、C正確;由于三條繩對桿的拉力在豎直方向的分力都向下,故B正確;繩子拉力的合力豎直向下,桿的重力也豎直向下,它們不是一對平衡力,故D錯誤。,評析本試題涉及不在同一平面內(nèi)的外力的分析與處理,增大了試題的難度,主要考查了受力分析與平衡問題,難度中等。,6.(2014山東理綜,14,6分)如圖,用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點,制成一簡易秋千。某次維修時將兩輕繩各剪去一小段,但仍保持等長且懸掛點不變。木板靜止時,F1表示木板所受合力的大小,F2表示單根輕繩對木板拉力的大小,則維修后() A.F1不變,F2變大B.F1不變,F2變小 C.F1變大,F2變大D.F1變小,F2變小,答案A木板靜止時受力情況如圖所示,設輕繩與豎直木樁的夾角為,由平衡條件知,合力F1=0,故F1不變,F2=,剪短輕繩后,增大,cos 減小,F2增大,故A正確。,C組教師專用題組 考點一常見的三種力、力的合成與分解,1.(2016江蘇單科,1,3分)一輕質(zhì)彈簧原長為8 cm,在4 N的拉力作用下伸長了2 cm,彈簧未超出彈性限度。則該彈簧的勁度系數(shù)為() A.40 m/NB.40 N/mC.200 m/ND.200 N/m,答案D根據(jù)胡克定律有F=kx,則k= N/m=200 N/m,故D正確。,易錯點撥F=kx中的x為彈簧的形變量,而不是彈簧的總長度。本題中如果用彈簧總長度計算k值,則會錯選B。,評析本題考查胡克定律的應用,為容易題。,2.(2013課標,21,6分,0.235)(多選)2012年11月,“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖(a)為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機著艦并成功鉤住阻攔索后,飛機的動力系統(tǒng)立即關(guān)閉,阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機施加一作用力,使飛機在甲板上短距離滑行后停止。某次降落,以飛機著艦為計時零點,飛機在t=0.4 s時恰好鉤住阻攔索中間位置,其著艦到停止的速度-時間圖線如圖(b)所示。假如無阻攔索,飛機從著艦到停止需要的滑行距離約為1 000 m。已知航母始終靜止,重力加速度的大小為g。則() 圖(a),圖(b) A.從著艦到停止,飛機在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的1/10 B.在0.4 s2.5 s時間內(nèi),阻攔索的張力幾乎不隨時間變化 C.在滑行過程中,飛行員所承受的加速度大小會超過2.5g D.在0.4 s2.5 s時間內(nèi),阻攔系統(tǒng)對飛機做功的功率幾乎不變,答案AC速度圖線與時間軸所圍面積表示物體的位移,估算圖中面積約為110 m,故A正確;由于速度圖線的斜率表示物體的加速度,由圖可知在0.4 s2.5 s內(nèi)飛機加速度大小幾乎不變,約為27 m/s2,則飛機所受阻攔索的合力F不變,但飛機的速度在減小,兩側(cè)阻攔索間夾角在減小,故由P=Fv知D錯誤,由F=2T cos 知阻攔索的張力在減小,B錯誤;由上述知C正確。,溫馨提示先要讀懂v-t圖線與飛機運動過程的對應關(guān)系,0.4 s飛機鉤住阻攔索中間位置時,飛機開始做勻減速直線運動,0.42.5 s這一段時間的v-t圖線與時間軸所圍面積表示對應的位移,而斜率表示加速度。斜率保持不變表明合外力不變,而由圖(a)可知,這個合力是兩部分阻攔索對飛機的拉力與摩擦力的合力,摩擦力不變,則阻攔索對飛機拉力的合力保持不變,兩個等值分力間的夾角越小,兩個等值分力就越小。,評析本題結(jié)合社會熱點,以艦載機為背景,利用速度圖象,考查了識圖能力、估算能力,在知識方面考查了圖線與坐標軸所圍面積與斜率的意義、力的合成與分解、功率等,考查有深度也有廣度。,3.(2010課標,15,6分)一根輕質(zhì)彈簧一端固定,用大小為F1的力壓彈簧的另一端,平衡時長度為l1;改用大小為F2的力拉彈簧,平衡時長度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi),該彈簧的勁度系數(shù)為() A.B. C.D.,答案C由胡克定律可知:k=,解得k=,故C項正確。,評析此題考查胡克定律。難度不大,學生應注意彈簧長度與彈簧形變量的區(qū)別和聯(lián)系。,考點二受力分析、共點力的平衡,答案C物塊對斜面的正壓力FN=mg cos ,當物塊所受外力F為最大值F1時,具有向上的運動趨勢 由平衡條件可得:F1=mg sin +fm; 同理:當物塊所受外力F為最小值F2時,具有向下的運動趨勢,即F2+fm=mg sin 。 聯(lián)立解得fm=,F1+F2=2mg sin ,由于物塊質(zhì)量m和斜面的傾角未知,故選項C正確,選 項A、B、D錯誤。,解題關(guān)鍵F平行于斜面,對物塊施于斜面的壓力沒有影響。物塊保持靜止,但是運動趨勢有兩種可能,分別是沿斜面向上、向下。,5.(2012課標,24,14分)拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖)。設拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可忽略;拖把頭與地板之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù),重力加速度為g。某同學用該拖把在水平地板上拖地時,沿拖桿方向推拖把,拖桿與豎直方向的夾角為。 (1)若拖把頭在地板上勻速移動,求推拖把的力的大小。 (2)設能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運動的水平推力與此時地板對拖把的正壓力的比值為。已知存在一臨界角0,若0,則不管沿拖桿方向的推力多大,都不可能使拖把從靜止開始運動。求這一臨界角的正切tan 0。,答案(1)(2),解析(1)設該同學沿拖桿方向用大小為F的力推拖把,將推拖把的力沿豎直和水平方向分解,按平衡條件有 F cos +mg=N F sin =f 式中N和f分別為地板對拖把的正壓力和摩擦力。由摩擦定律有 f=N 聯(lián)立式得 F=mg (2)若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開始運動,應有 F sin N 這時,式仍滿足,聯(lián)立式解得 sin - cos 現(xiàn)考察使上式成立的角的取值范圍。注意到上式右邊總是大于零,且當F無限大時極限為零,有,sin - cos 0 使上式成立的角滿足0,這里0是題中所定義的臨界角,即當0時,不管沿拖桿方向用多大的力都推不動拖把。臨界角的正切為 tan 0=。,A組20162018年高考模擬基礎題組 考點一常見的三種力、力的合成與分解,1.(2018安徽A10聯(lián)盟聯(lián)考)(多選)如圖所示,斜面體放在水平面上,C是斜面體斜面AB上的一點,AC部分粗糙,CB部分光滑,一物塊在AC部分勻速下滑,此時斜面體對物塊的作用力為F1、地面對斜面體的摩擦力為f1,物塊在CB部分下滑時,斜面體對物塊的作用力為F2、地面對斜面體的摩擦力為f2,整個過程斜面體始終處于靜止,不計空氣阻力,則() A.f1F2D.F1=F2,三年模擬,答案AC物塊在AC段勻速下滑時,物塊和斜面體整體處于平衡狀態(tài),因此地面對斜面體的摩擦力為零,即f1=0,這時斜面對物塊的作用力大小等于物塊的重力,即F1=mg。當物塊在CB段下滑時,物塊加速下滑,整體有向左的加速度,則地面對斜面體有向左的摩擦力,因此有f1F2,C正確,D錯誤。,2.(2016江西萍鄉(xiāng)二模,16)刀、斧、鑿等切削工具的刃部叫做劈,如圖是用斧頭劈木柴的示意圖。劈的縱截面是一個等腰三角形,使用劈的時候,垂直劈背加一個力F,這個力產(chǎn)生兩個作用效果,使劈的兩個側(cè)面推壓木柴,把木柴劈開。設劈背的寬度為d,劈的側(cè)面長為l,不計斧頭的自身重力,則劈的側(cè)面推壓木柴的力約為() A.FB.FC.FD.,答案B斧頭劈木柴時,設兩側(cè)面推壓木柴的力分別為F1、F2且F1=F2,利用幾何三角形與力三角形相似有=,得推壓木柴的力F1=F2=F,所以B正確,A、C、D錯誤。,3.(2017安徽江淮十校三模,17)一長方形木板放置在水平地面上,在木板的上方有一條狀豎直擋板,擋板的兩端固定于水平地面上,擋板跟木板之間并不接觸。現(xiàn)在有一個方形物塊在木板上沿擋板以某一速度運動,同時方形木板以相同大小的速度向左運動,木板的運動方向與豎直擋板垂直,已知物塊跟豎直擋板和水平木板間的動摩擦因數(shù)分別為1和2,物塊的質(zhì)量為m,則豎直擋板對物塊的摩擦力大小為() A.0B.12mg C.12mgD.12mg,解題關(guān)鍵滑動摩擦力大小f=FN,方向與“相對”運動方向相反。,易錯點評v2向左,誤以為物塊受到的滑動摩擦力向左,從而認為物塊對擋板的壓力FN=f=2mg,進而得出擋板對物塊的摩擦力f=1FN=12mg,造成錯解。實際物塊相對于木板有兩個方向的分運動,且速度大小相等。,考點二受力分析、共點力的平衡,4.(2018福建廈門質(zhì)檢)如圖所示,一個質(zhì)量為m的滑塊置于傾角為30的固定粗糙斜面上,一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點,另一端系在滑塊上的Q點,直線PQ與斜面垂直,滑塊保持靜止。則() A.彈簧可能處于原長狀態(tài) B.斜面對滑塊的摩擦力大小可能為零 C.斜面對滑塊的支持力大小可能為零 D.滑塊一定受到四個力作用,答案A若滑塊受重力、支持力和摩擦力,且三者合力為零時,彈簧對滑塊沒有作用力,彈簧處于原長狀態(tài),所以A正確,D錯誤;若摩擦力為零,滑塊不可能靜止,所以B錯誤;若支持力為零,則摩擦力也為零,滑塊不可能靜止,所以C錯誤。,5.(2018河北石家莊質(zhì)檢一)飛艇常常用于執(zhí)行掃雷、空中預警、電子干擾等多項作戰(zhàn)任務。如圖所示為飛艇拖曳掃雷具掃除水雷的模擬圖。當飛艇勻速飛行時,繩子與豎直方向恒成角。已知掃雷具質(zhì)量為m,重力加速度為g,掃雷具所受浮力不能忽略,下列說法正確的是 () A.掃雷具受3個力作用 B.繩子拉力大小為 C.海水對掃雷具作用力的水平分力小于繩子拉力 D.繩子拉力一定大于mg,答案C掃雷具受繩子拉力、海水的浮力和阻力及自身重力四個力作用,A項錯誤。海水對掃雷具作用力的水平分力F水=FT sin ,C項正確。因為浮力大小未知,則繩子拉力大小不能確定,B、D項錯誤。,6.(2017湖南永州三模,15)如圖所示,將一長方形木塊鋸開為A、B兩部分后,靜止放置在水平地面上。則(),A.A受到二個力作用 B.B受到五個力作用 C.A對B的作用力方向垂直于它們的接觸面向下 D.A對B的作用力方向豎直向下,答案D對A、B兩部分分別受力分析可知,A受到三個力作用,B受到四個力作用,A、B錯誤。A對B存在壓力和摩擦力作用,二者合力方向豎直向下,大小等于A的重力,C錯誤,D正確。,7.(2017廣東華南三校聯(lián)考,15)如圖所示,小球A、B通過一細繩跨過定滑輪連接,它們都穿在一根豎直桿上。當兩球平衡時,連接兩球的細繩與水平方向的夾角分別為和2,假設裝置中各處摩擦均不計,則A、B球的質(zhì)量之比為() A.2 cos 1B.12 cos C.tan 1D.12 sin ,答案B小球A、B都平衡時,在豎直方向上:對A球T sin =mAg,對B球T sin 2=mBg,又T=T,解得:=,B項正確。,8.(2017湖南長沙三月模擬,14)如圖所示,自動卸貨車靜止在水平地面上,車廂在液壓機的作用下,角緩慢增大,在貨物m相對車廂仍然靜止的過程中,下列說法正確的是() A.貨物受到的合外力增大 B.貨物受到的支持力不變 C.貨物受到的摩擦力增大 D.車對水平地面的作用力減小,答案C貨物處于平衡狀態(tài),受重力、支持力、靜摩擦力,合外力始終為零,根據(jù)共點力平衡條件,有:mg sin =f,N=mg cos ,增大時,f增大,N減小,A、B錯誤,C正確。對貨車整體受力分析,只受重力與支持力,不受摩擦力,根據(jù)平衡條件知,車所受地面支持力不變,再根據(jù)牛頓第三定律知,車對地面的壓力不變,D錯誤。,9.(2016山西八校一聯(lián),15)如圖所示,小船被繩索牽引著勻速靠岸,若水的阻力不變,則() A.繩子張力不變 B.繩子張力不斷減小 C.船所受浮力不變 D.船所受浮力不斷減小,答案D對小船進行受力分析,如圖,因為小船做勻速直線運動,所以小船處于平衡狀態(tài),設拉力與水平方向的夾角為,則有: F cos =F阻 F sin +F浮=mg 船在勻速靠岸的過程中,阻力不變,船的重力不變,增大,則cos 減小,sin 增大,根據(jù)式知,繩子的張力增大,再由式知,船所受浮力減小,故D正確。,評析解決本題的關(guān)鍵是掌握共點力平衡,知道小船在做勻速直線運動時,所受合力為零,根據(jù)角的變化,判斷力的變化。,B組 20162018年高考模擬綜合題組 (時間：35分鐘 分值：48分),答案C三個小圓環(huán)能夠靜止在光滑的圓環(huán)上,因平衡時a、b的距離等于繩子長度的一半,則abc恰好是等邊三角形,對a受力分析如圖所示: 在水平方向上:Ta sin 30=Na cos 30 在豎直方向上:Ta cos 30=mg+Na sin 30 解得:Na=mg,Ta=mg,故A、B項均錯。 c受到兩根繩子的拉力的合力Tc=2Ta cos 30=3mg,所以C項正確。 c與環(huán)之間的彈力Nc=mg+Tc=4mg,故D項錯誤。,關(guān)鍵點撥三個完全相同的小圓環(huán)a、b、c,說明質(zhì)量相同,光滑說明沒有摩擦力作用。恰好處于平衡狀態(tài),說明c處于大圓環(huán)最高點,a、b的距離等于繩子長度的一半,說明abc恰好為一等邊三角形。,2.(2018湖南郴州質(zhì)檢)如圖所示,兩個可視為質(zhì)點的小球a和b,用質(zhì)量可忽略的剛性細桿相連,放置在一個光滑的半球面內(nèi),已知小球a和b的質(zhì)量之比為,細桿長度是球面半徑的倍。 則:兩球處于平衡狀態(tài)時,細桿與水平面的夾角是() A.45B.30C.22.5D.15,答案D設桿的彈力為T,小球a和b受力如圖所示,其中FNa和FNb指向球心,設球面的半徑為R,則有cos =,得出=45,1=90-45-=45-,2=90-(45-)=45+。兩球都受到重 力、細桿的彈力和球面的彈力的作用,過O作豎直線交ab于c點,由幾何三角形與力三角形相似有:=,=,可得FNa=FNb;以整體為研究對象,由平衡條件:FNa sin 1=FNb sin 2,即 FNa sin (45-)=FNb sin (45+),解得=15,所以D項正確。,關(guān)鍵點撥對兩小球正確受力分析是基礎,明確兩球受桿的彈力大小相等,明確角度關(guān)系是關(guān)鍵,充分利用隔離法和整體法結(jié)合解題。,3.(2018安徽六校二聯(lián))如圖,在一段平坦的地面上等間距分布著一排等高的輸電線桿,掛在線桿上的電線粗細均勻且呈對稱性。由于熱脹冷縮,冬季兩相鄰線桿之間的導線長度會有所減少。對B線桿及兩側(cè)的電線,冬季與夏季相比() A.電線最高點處的張力變小 B.電線最低處的張力不變 C.線桿對地面的壓力變小 D.線桿兩側(cè)電線對線桿拉力的合力不變,答案D以線桿間電線為研究對象,受力分析如圖所示。 由對稱性及共點力平衡條件可得:F cos =mg,由于熱脹冷縮,冬天電線變短,角增大,電線最 高點處的張力變大,A項錯誤,電線最低處的張力F=F sin =mg tan ,角增大,F變大,B項錯 誤。線桿兩側(cè)電線對線桿拉力的合力等于兩桿間電線的重力,方向豎直向下,且保持不變,則知桿對地面的壓力不變,則C項錯誤,D項正確。,4.(2018湖北四地七校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示,帶有光滑豎直桿的三角形斜劈固定在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球與套在豎直桿上的小滑塊用輕繩連接,開始時輕繩與斜劈平行。現(xiàn)給小滑塊施加一個豎直向上的拉力,使小滑塊沿桿緩慢上升,整個過程中小球始終未脫離斜劈,則有() A.小球?qū)π迸膲毫Ρ３植蛔?B.輕繩對小球的拉力先減小后增大 C.豎直桿對小滑塊的彈力先增大再減小 D.對小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大,思路點撥先對小球受力分析,受重力、支持力和輕繩的拉力,其中重力不變、支持力的方向不變,拉力方向改變,再根據(jù)平衡條件分析;然后對球和滑塊整體受力分析,根據(jù)平衡條件分析。,5.(2017河北唐山一模,15)光滑斜面上固定著一根剛性圓弧形細桿,小球通過輕繩與細桿相連,此時輕繩處于水平方向,球心恰位于圓弧形細桿的圓心處,如圖所示。將懸點A緩慢沿桿向上移動,直到輕繩處于豎直方向,在這個過程中,輕繩的拉力() A.逐漸增大B.大小不變 C.先減小后增大D.先增大后減小,答案C當懸點A緩慢向上移動過程中,小球始終處于平衡狀態(tài),小球所受重力mg的大小和方向都不變,支持力的方向不變,對球進行受力分析如圖所示,由圖可知,拉力T先減小后增大,C項正確。,方法拓展由正弦定理得=,得T=,由于mg和不變,而sin 先增大,后減小,可 得T先減小后增大。,6.(2017山西五校四聯(lián),16)如圖所示,輕繩OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圓環(huán),一根系著物體的輕繩穿過圓環(huán)后,另一端固定在墻上B點,且OB處于水平。現(xiàn)將A點緩慢沿天花板水平向右移動,且OB段的輕繩始終保持水平,則OA、OB段輕繩所受的拉力的大小TA、TB的變化情況是() A.TA增大,TB不變B.TA、TB均不變 C.TA不變,TB增大D.TA、TB均減小,答案B因為圓環(huán)光滑,則OC、OB段輕繩所受的拉力的大小TC、TB始終相等,且等于物體的重力。又OB段輕繩始終保持水平,OC段輕繩始終保持豎直,則A點緩慢右移,圓環(huán)也隨之右移,角不變,由平衡條件可知OA段繩上所受的拉力不變。故B項正確。,關(guān)鍵點撥BC段輕繩穿過光滑圓環(huán),O點并非結(jié)點。當A點向右移時,光滑圓環(huán)也向右側(cè)移動,保持OB水平,物體下降。TC=TB=mg,而TA=mg保持不變。,易錯點評在A點緩慢移動過程中誤以為O點不動從而造成錯解。,7.(2017廣東汕頭二模,16)重力都為G的兩個小球A和B用三段輕繩如圖連接后懸掛在O點上,O、B間的繩子長度是A、B間的繩子長度的2倍,將一個拉力F作用到小球B上,使三段輕繩都伸直且O、A間和A、B間的兩段繩子分別處于豎直和水平方向上,則拉力F的最小值為 () A.GB.GC.GD.G,答案A對A球受力分析可知,因O、A間繩豎直,則A、B間繩上的拉力為0。對B球受力分析如圖所示,則可知當F與O、B間繩垂直時F最小,大小為G sin ,其中sin =,則F的最小值 為G,故A項正確。,關(guān)鍵點撥O、A間繩豎直時,A、B間繩上拉力為0;畫出B球的受力分析圖,結(jié)合幾何關(guān)系尋找F的最小值。,8.(2016山西右玉一模,14)如圖所示,物塊A和滑環(huán)B用繞過光滑定滑輪的不可伸長的輕繩連接,滑環(huán)B套在與豎直方向成=37的粗細均勻的固定桿上,連接滑環(huán)B的繩與桿垂直并在同一豎直平面內(nèi),滑環(huán)B恰好不能下滑,滑環(huán)和桿間的動摩擦因數(shù)=0.4,設滑環(huán)和桿間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量之比為() A.B.C.D.,答案C設物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量分別為m1、m2,若桿對B的彈力垂直于桿向下,因滑環(huán)B恰好不能下滑,則由平衡條件有m2g cos =(m1g-m2g sin ),解得=;若桿對B的彈力垂直于桿向 上,因滑環(huán)B恰好不能下滑,則由平衡條件有m2g cos =(m2g sin -m1g),解得=-(舍去)。綜 上分析可知應選C。,解題關(guān)鍵光滑定滑輪;繩與桿垂直;恰好不能下滑;最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。,溫馨提示滑環(huán)靜止,則環(huán)與桿之間的摩擦力為靜摩擦力,注意桿對環(huán)B的彈力有垂直于桿向上和向下兩種可能情況。要關(guān)注所求結(jié)果是否有實際的物理意義。,C組教師專用題組 1.(2018廣東佛山質(zhì)檢)將四塊相同的堅固石塊壘成圓弧形的石拱,3、4兩塊固定在地基上,1、2塊間的接觸面豎直,每個石塊的兩個側(cè)面所夾的圓心角均為30,不考慮石塊間的摩擦力,則石塊1、2間的作用力F1和石塊1、3間的作用力F2的大小之比為() A.2B.12C.3D.1,答案A對石塊1進行受力分析如圖所示: 由共點力平衡條件可得=cos 30=。 故A項正確。,2.如圖所示,物體A、B在力F作用下一起以大小相等的速度沿F方向勻速運動,關(guān)于物體A所受的摩擦力,下列說法正確的是() A.甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力,且方向均與F相同 B.甲、乙兩圖中物體A均受摩擦力,且方向均與F相反 C.甲、乙兩圖中物體A均不受摩擦力 D.甲圖中物體A不受摩擦力,乙圖中物體A受摩擦力,方向和F方向相同,答案D用假設法分析:甲圖中,假設A受摩擦力,與A做勻速運動在水平方向所受合力為零不符,所以A不受摩擦力;乙圖中,假設A不受摩擦力,A將相對B沿斜面向下運動,則知A受沿F方向的摩擦力。正確選項是D。,3.(2017四川綿陽中學測試)兩個共點力F1、F2大小不同,它們的合力大小為F,則() A.F1、F2同時增加10 N,F也增加10 N B.F1、F2同時增大一倍,F也增大一倍 C.F1增加10 N,F2減少10 N,F一定不變 D.若F1、F2中的其中一個增大,F一定增大,答案B若F1、F2方向相反,F1、F2同時增加10 N,F不變,故A錯誤;根據(jù)平行四邊形定則,若F、F2同時增大一倍,F也增大一倍,故B正確;若F1、F2方向相反,且F1F2,F1增加10 N,F2減少 10N,則F增加20 N,故C錯誤;若F1、F2方向相反,且F1F2,F2增大,F不一定增大,故D錯誤。,4.如圖所示,物塊A放在直角三角形斜面體B上面,B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁,初始時A、B靜止,現(xiàn)用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未動。則施力F后,下列說法正確的是() A.A、B之間的摩擦力一定變大 B.B與墻面間的彈力可能不變 C.B與墻之間可能沒有摩擦力 D.彈簧彈力一定不變,答案D最初A所受的靜摩擦力沿斜面向上,施力F后,摩擦力可能變小,A錯;由于彈簧的形變沒有變化,所以彈簧的彈力一定不變;將A、B作為一整體分析,力F有水平向左的分力,所以B與墻面間的彈力由無變有,而力F有豎直向上的分力,所以B與墻之間有靜摩擦力,故B、C錯,D對。,答案A圓環(huán)從靜止釋放到速度最大的過程中,對圓環(huán)分析可知,其速度不斷增大,加速度不斷減小,所受的合力不斷減小,A項正確;由于環(huán)在向下運動的過程中,彈簧的長度不斷減小,彈力不斷增大,彈力沿水平方向的分力不斷增大,對環(huán)水平方向研究知,桿對圓環(huán)的作用力不斷增大,B項錯誤;對環(huán)、彈簧和物塊整體研究,地面對物塊的摩擦力與桿對環(huán)的作用力等大反向,因此地面對物塊的摩擦力不斷增大,C項錯誤;對環(huán)、彈簧和物塊整體研究知,由于環(huán)沿豎直方向向下的加速度不斷減小,因此整體所受合力向上且不斷增大,又因桿光滑,則知地面對物塊的支持力不斷增大,D項錯誤。,溫馨提示光滑桿f=0,輕彈簧m=0,彈簧處于原長時彈力為0,靜止釋放時v0=0,v達最大時a=0,F合=0。,解題思路圓環(huán)下滑過程中,彈簧的彈力增大,其與桿的夾角增大,則可分析判斷各物體的受力變化情況。,