资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,专题二,相互作用,考点,1,重力,弹力,摩擦力,力的合成,与分解,真题分层1 基础题组,1.2012,海南,8,4,分,难度,(,多选,),下列关于摩擦力的说法,正确的是,(,),A.,作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速,B.,作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速,C.,作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速,D.,作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速,题组,1,重力弹力摩擦力,答案,1,.,CD,【解题思路】,滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对滑动,但作用效果既可能使物体加速,又可能使物体减速,所以,A,错,C,正确,;,静摩擦力总是阻碍物体间的相对滑动趋势,但作用效果既可能使物体加速,又可能使物体减速,所以,B,错,D,正确,.,【易错警示】,求解本题时将摩擦力阻碍物体的相对运动或相对运动趋势,等同于阻碍运动或运动趋势而错选,AB,.,2.2016,江苏,1,3,分,难度,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,.,则该弹簧的劲度系数为,(,),A.40 m/NB.40 N/m,C.200 m/ND.200 N/m,题组,1,重力弹力摩擦力,答案,2,.,D,【解题思路】,由胡克定律可知,弹簧的劲度系数为,k,=,N/m=200 N/m,D,项正确,.,3.2021,年,1,月浙江,9,3,分,难度,某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等,.,若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合,A,、,B,、,C,和,D,表示重心位置,且,A,和,D,处于同一水平高度,.,下列说法正确的是,(,),A.,相邻位置运动员重心的速度变化相同,B.,运动员在,A,、,D,位置时重心的速度相同,C.,运动员从,A,到,B,和从,C,到,D,的时间相同,D.,运动员重心位置的最高点位于,B,和,C,中间,题组,1,重力弹力摩擦力,答案,3,.,A,【解题思路】,由题述过程知运动员做斜抛运动过程只受重力作用,由牛顿第二定律可得,斜抛运动的加速度为重力加速度,g,根据题述可知,每次曝光的时间间隔相等,设为,t,则有,g,=,可得相邻位置运动员重心的速度变化量,v,=,g,t,选项,A,正确,;,A,、,D,位置处于同一水平高度,由斜抛运动的对称性可知,运动员在,A,、,D,位置时重心的速度大小相等,方向不同,选项,B,错误,;,由题图可知,C,位置是斜抛运动的最高点,运动员从,A,到,B,的时间小于从,C,到,D,的时间,选项,CD,错误,.,4.2013,上海,18,4,分,难度,(,多选,),两个共点力,F,1,、,F,2,大小不同,它们的合力大小为,F,则,(,),A,.F,1,、,F,2,同时增大一倍,F,也增大一倍,B,.F,1,、,F,2,同时增加,10 N,F,也增加,10 N,C,.F,1,增加,10 N,F,2,减少,10 N,F,一定不变,D,.,若,F,1,、,F,2,中的一个增大,F,不一定增大,题,组,2,共点力的合成,答案,4,.,AD,【解题思路】,由平行四边形定则可知,F,1,、,F,2,同时增大一倍,F,也增大一倍,A,项正确,;,F,1,、,F,2,同时增加,10 N,F,不一定增加,10 N,B,项错误,;,F,1,增加,10 N,F,2,减少,10 N,F,可能变化,C,项错误,;,若,F,1,、,F,2,的夹角为钝角,其中一个力增大,F,可能减小,D,项正确,.,5.2019,天津,2,6,分,难度,2018,年,10,月,23,日,港珠澳跨海大桥正式通车,.,为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索,(,所有钢索均处在同一竖直面内,),斜拉桥,其索塔与钢索如图所示,.,下列说法正确的是,(,),A,.,增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力,B,.,为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度,C,.,索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下,D,.,为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布,题,组,2,共点力的合成,答案,5,.,C,【解题思路】,增加钢索的数量,若不计钢索重力,则压力不变,A,错误,;,当索塔受到的力,F,一定时,降低索塔的高度,钢索与水平方向的夹角,减小,则钢索受到的拉力将增大,B,错误,;,如果索塔两侧的钢索对称且拉力大小相同,则两侧拉力在水平方向的合力为零,钢索的合力一定竖直向下,C,正确,;,索塔受到钢索的拉力合力竖直向下,当两侧钢索的拉力大小不等时,由图可知,两侧的钢索不对称,D,错误,.,6.2021,广东,3,4,分,难度,唐代耒耜经记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,.,设牛用大小相等的拉力,F,通过耕索分别拉两种犁,F,与竖直方向的夹角分别为,和,如图所示,.,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是,(,),A.,耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大,B.,耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大,C.,曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力,D.,直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力,题,组,3,力的分解,答案,6,.,B,【解题思路】,由牛拉耕索的力,F,大小相等和,可知,F,sin,F,cos,即耕索对曲辕犁拉力的水平分力小于对直辕犁拉力的水平分力,耕索对曲辕犁拉力的竖直分力大于对直辕犁拉力的竖直分力,选项,A,错误,选项,B,正确,;,由牛顿第三定律可知,无论是曲辕犁匀速前进时还是直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力都等于犁对耕索的拉力,选项,C,、,D,均错误,.,【易错剖析】,本题易错的选项是,D,选项,直接由直辕犁做加速运动错误认为耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力,没有对直辕犁做加速运动的本质进行深入剖析,.,真题分层2 中档题组,1.2013,北京,16,6,分,难度,倾角为,、质量为,M,的斜面体静止在水平桌面上,质量为,m,的木块静止在斜面体上,.,下列结论正确的是,(,),A.,木块受到的摩擦力大小是,mg,cos,B.,木块对斜面体的压力大小是,mg,sin,C.,桌面对斜面体的摩擦力大小是,mg,sin,cos,D.,桌面对斜面体的支持力大小是,(,M,+,m,),g,答案,1,.,D,【解题思路】,根据力的平衡条件,可知木块受到的静摩擦力为,mg,sin,木块对斜面的压力为,mg,cos,则,A,、,B,项错误,;,由整体法知,桌面对斜面体的摩擦力为,0,支持力为,(,M,+,m,),g,则,C,项错误, D,项正确,.,2.2015,山东,16,6,分,难度,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,2,.,B,【解题思路】,B,恰好不下滑时,1,F,=,m,B,g,A,恰好不滑动,则,F,=,2,(,m,A,g,+,m,B,g,),所以,选项,B,正确,.,【易错警示】,本题在对,A,受力分析计算摩擦力时,容易把,B,给,A,的摩擦力漏掉,而错选,A,.,3.2017,年下半年浙江,5,3,分,难度,叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示,质量均为,m,相互接触,.,球与地面间的动摩擦因数均为,则,(,),A.,上方球与下方三个球间均没有弹力,B.,下方三个球与水平地面间均没有摩擦力,C.,水平地面对下方三个球的支持力均为,mg,D,.,水平地面对下方三个球的摩擦力均为,mg,答案,3,.,C,【解题思路】,将四个球看作一个整体,地面对整体的支持力与整体的重力平衡,设下方任意一个球受到的支持力大小为,F,支,则有,3,F,支,=4,mg,所以选项,C,正确,.,下方三个球对上方球有支持力,故上方球与下方三个球间有弹力,选项,A,错误,.,对地面上的其中一个球进行受力分析,如答图所示,.,由此可知,下方三个球与水平地面间均有摩擦力,选项,B,错误,.,由于球与水平地面间的摩擦力属于静摩擦力,因此不能用,F,=,F,N,求解,选项,D,错误,.,4.2017,全国,17,6,分,难度,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 cm,B.92,cm,C.98 cm,D.104,cm,答案,4,.,B,【解题思路】,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,均满足,sin,=,对钩码,(,设其重力为,G,),静止时受力分析,得,G,=2,k,(,)cos,;,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,=2,k,(,),联立解得,L,=92 cm,可知,ACD,项错误,B,项正确,.,5.2018,天津,7,6,分,难度,(,多选,),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,现在木楔背上加一力,F,方向如图所示,木楔两侧产生推力,F,N,则,(,),A.,若,F,一定,大时,F,N,大,B.,若,F,一定,小时,F,N,大,C.,若,一定,F,大时,F,N,大,D.,若,一定,F,小时,F,N,大,答案,5,.,BC,【解题思路】,木楔两侧面产生的推力合力大小等于,F,由力的平行四边形定则可知,F,N,=,由表达式可知,若,F,一定,越小,F,N,越大,A,项错误,B,项正确,;,若,一定,F,越大,F,N,越大,C,项正确,D,项错误,.,6.2016,江苏,9,4,分,难度,(,多选,),如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面,.,若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中,(,),A.,桌布对鱼缸摩擦力的方向向左,B.,鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等,C.,若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大,D,.,若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面,答案,6,.,BD,【解题思路】,将桌布从鱼缸下拉出的过程,鱼缸相对桌布向左运动,因此桌布对它的摩擦力方向向右,A,项错误,.,设动摩擦因数为,鱼缸在桌布对它的滑动摩擦力的作用下做初速度为零的匀加速运动,加速度大小为,g,设经过,t,1,时间鱼缸滑离桌布,滑离时的速度为,v,则,v,=,gt,1,;,鱼缸滑到桌面上后,做匀减速运动,加速度大小也为,g,因此鱼缸在桌面上运动的时间,t,2,=,因此,t,1,=,t,2,B,项正确,.,若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,大小为,mg,保持不变,C,项错误,.,若猫减小拉力,则鱼缸与桌布间的摩擦力有可能小于滑动摩擦力,则鱼缸与桌布一起运动,从而滑出桌面,D,项正确,.,【关键点拨】,摩擦力的方向与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反,而与物体的运动方向无直接关系,.,考点,2,受力分析,共点力的平衡,真题分层1 基础题组,1.2012,广东,16,4,分,难度,如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为,45,日光灯保持水平,所受重力为,G,左右两绳的拉力大小分别为,(,),A,.G,和,G,B,.,G,和,G,C,.,G,和,G,D,.,G,和,G,题组,1,静态平衡问题的分析与计算,答案,1,.,B,【解题思路】,由对称性可知两根绳的拉力大小相等,设为,T,则对日光灯在竖直方向上有,:2,T,cos,45,=,G,可得,T,=,G,即,B,正确,.,2.2019,江苏,2,3,分,难度,如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右,.,细绳与竖直方向的夹角为,绳的拉力为,T,则风对气球作用力的大小为,(,),A,.,B,.,C,.T,sin,D,.T,cos,题组,1,静态平衡问题的分析与计算,答案,2,.,C,【解题思路】,以气球为研究对象,受力分析如图所示,则由力的平衡条件可知,气球在水平方向的合力为零,即风对气球作用力的大小为,F,=,T,sin,C,正确,ABD,错误,.,3.2021,江苏适应性考试,3,4,分,难度,如图所示,对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为,M,衣架顶角为,120,重力加速度为,g,则衣架右侧对衣服的作用力大小为,(,),A.,Mg,B,.,Mg,C.,Mg,D.,Mg,题组,1,静态平衡问题的分析与计算,答案,3,.,B,【解题思路】,等腰三角形衣架的左右两侧对衣服的作用力的方向分别与衣架两侧垂直,以衣服为研究对象,其受力如图所示,则有,2,F,cos,30=,Mg,解得,F,=,Mg,故,B,正确,.,【易错分析】本题取材于生活中的物理问题,可以通过构建模型,转化为简单的三力平衡问题,.,如果不选择衣服为研究对象,容易认为衣架顶角为,120,两个支持力的夹角也为,120,容易错选,D,项,.,4.2020,全国,17,6,分,难度,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,和,.,若,=70,则,等于,(,),A.45,B,.,55,C,.,60,D,.,70,题组,1,静态平衡问题的分析与计算,答案,4,.,B,【解题思路】,设甲、乙两物体的质量均为,m,对,O,点进行受力分析,右侧细绳上的拉力大小为,mg,左侧细绳上的拉力大小为,F,O,点下方的细线上的拉力大小为,mg,系统平衡时对力进行水平和竖直方向的正交分解可得,F,sin,=,mg,sin,F,cos,+,mg,cos,=,mg,解得,=,55,选项,B,正确,.,【模型分析】,对,O,点受力分析,然后对力进行正交分解,结合细绳上的力与物体重力的关系,列好平衡条件的方程,从而快速解典型模型,.,5.,2017,全国,16,6,分,难度,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,.,题,组,2,动态平衡问题的分析与计算,答案,5,.,C,【解题思路】,当拉力水平时,物块做匀速运动,则,F,=,mg,当拉力方向与水平方向的夹角为,60,时,物块也刚好做匀速运动,则,F,cos,60=,(,mg,-,F,sin,60,),联立解得,=,A,、,B,、,D,项错误,C,项正确,.,6.2021,湖北模拟演练,6,4,分,难度,如图所示,矩形平板,ABCD,的,AD,边固定在水平面上,平板与水平面的夹角为,AC,与,AB,的夹角也为,.,质量为,m,的物块在平行于平板的拉力作用下,沿,AC,方向匀速运动,.,物块与平板间的动摩擦因数,=tan,重力加速度大小为,g,拉力大小为,(,),A.2,mg,sin,cos,B.2,mg,sin,C.2,mg,sin,D.,mg,sin,cos,题,组,2,动态平衡问题的分析与计算,答案,6,.,A,【解题思路】,物块所受重力沿斜面的分力平行于,CD,向下,即,G,x,=,mg,sin,;,滑动摩擦力与运动方向相反,其大小为,f,=,F,N,在垂直平板方向由力的平衡条件得,F,N,=,mg,cos,整理得物块所受的摩擦力为,f,=,mg,cos,;,最后根据余弦定理得,F,=,=2,mg,sin,cos,A,正确,B,、,C,、,D,错误,.,【易错分析】,本题的易错点在于有的考生不能正确地建立物理模型,对三维空间中力的平衡问题的处理方法把握不清,造成错解,.,7.,2013,天津,5,6,分,难度,如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于,O,点,.,现用水平力,F,缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力,F,N,以及绳对小球的拉力,F,T,的变化情况是,(,),A.,F,N,保持不变,F,T,不断增大,B.,F,N,不断增大,F,T,不断减小,C.,F,N,保持不变,F,T,先增大后减小,D.,F,N,不断增大,F,T,先减小后增大,题,组,2,动态平衡问题的分析与计算,答案,7,.,D,【解题思路】,由于缓慢地推动斜面体,小球处于动态平衡,小球受到大小方向不变的重力,方向不变的斜面的支持力,还有绳的拉力,三力构成封闭三角形,如图所示,随着绳的拉力,F,T,按顺时,针转动,其大小先减小后增大,而支持力,F,N,一直增大,D,项正确,.,【技巧点拨】,分析动态平衡问题时,如果三个力有一个力大小方向确定,一个力方向确定,还有一个力大小方向都不确定,可以用封闭三角形图解法快速解题,.,真题分层2 中档题组,1.2020,年,7,月浙江,10,3,分,难度,如图是,“,中国天眼,”500 m,口径球面射电望远镜维护时的照片,.,为不损伤望远镜球面,质量为,m,的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为,mg,、方向竖直向上的拉力作用,使其有,“,人类在月球上行走,”,的感觉,若将人视为质点,此时工作人员,(,),A.,受到的重力大小为,mg,B.,受到的合力大小为,mg,C.,对球面的压力大小为,mg,D.,对球面的作用力大小为,mg,答案,1,.,D,【解题思路】工作人员受到的重力大小仍为,mg,A,错误,.,因工作人员在球面上缓慢移动,且有,“,在月球上行走,”,的感觉,故其受力平衡,工作人员所受合力为零,B,错误,;,对工作人员受力分析可知,其对球面的作用力大小为,mg,C,错误,D,正确,.,2.,2019,全国,16,6,分,难度,物块在轻绳的拉动下沿倾角为,30,的,固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行,.,已知物块与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取,10 m/s,2,.,若轻绳能承受的最大张力为,1 500 N,则物块的质量最大为,(,),A.150 kgB.100,kgC.200 kgD.200,kg,答案,2,.,A,【解题思路】,设物块的质量最大为,m,将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡条件,在沿斜面方向有,F,=,mg,sin,30,+,mg,cos 30,解得,m,=150 kg,A,项正确,.,3.2013,广东,20,6,分,难度,(,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,3,.,BD,【解题思路】,P,在斜面上处于静止状态,设,P,的质量为,M,斜面的倾角为,则有,0,Mg,cos,Mg,sin,当加上一个质量为,m,的物体,Q,后,仍然有,0,(,M,+,m,),g,cos,(,M,+,m,),g,sin,因此,P,仍处于静止状态,A,项错误,B,项正确,;,由于,P,处于静止状态,合外力为零,C,项错误,;,由物体的平衡条件知,P,与斜面间的静摩擦力由,Mg,sin,变为,(,M,+,m,),g,sin,D,项正确,.,4.2019,全国,16,6,分,难度,用卡车运输质量为,m,的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示,.,两斜面,、,固定在车上,倾角分别为,30,和,60,.,重力加速度为,g.,当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面,、,压力的大小分别为,F,1,、,F,2,则,(,),A.,F,1,=,mg,F,2,=,mg,B.,F,1,=,mg,F,2,=,mg,C.,F,1,=,mg,F,2,=,mg,D.,F,1,=,mg,F,2,=,mg,答案,4,.,D,【解题思路】,分析可知工件受力平衡,对工件受到的重力按照压紧斜面,和,的效果进行分解如图所示,结合几何关系可知工件对斜面,的压力大小为,F,1,=,mg,cos,30,=,mg,、对斜面,的压力大小为,F,2,=,mg,sin,30,=,mg,选项,D,正确,A,、,B,、,C,均错误,.,【关键点拨】,根据重力的作用效果确定它的两个分力的方向并根据平行四边形定则和几何关系求得两个分力的大小是本题的关键,.,5.2012,浙江,14,6,分,难度,如图所示,与水平面夹角为,30,的,固定斜面上有一质量,m,=1,.,0 kg,的物体,.,细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连,.,物体,静止在斜面上,弹簧秤的示数为,4,.,9 N,.,关于物体受力的判断,(,取,g,=9,.,8 m/s,2,),下列说法正确的是,(,),A,.,斜面对物体的摩擦力大小为零,B,.,斜面对物体的摩擦力大小为,4,.,9 N,方向沿斜面向上,C,.,斜面对物体的支持力大小为,4,.,9,N,方向竖直向上,D,.,斜面对物体的支持力大小为,4,.,9 N,方向垂直斜面向上,答案,5,.,A,【解题思路】,因物体的重力沿斜面方向的分力,mg,sin,30,=19,.,80,.,5,N=4,.,9 N,与弹簧秤的示数相等,故斜面对物体的摩擦力大小为,0,则选项,A,正确,选项,B,错误,;,斜面对物体的支持力大小为,mg,cos,30,=19,.,8,N=,4,.,9,N,方向垂直斜面向上,则选项,C,、,D,错误,.,6.2015,广东,19,6,分,难度,(,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,答案,6,.,BC,【解题思路】,根据物体的平衡可知,三条绳上的拉力的水平分力的合力为零,C,项正确,;,由于三条绳的长度不同,因此三条绳与竖直方向的夹角不同,如果三条绳水平分力间的夹角相等,则三条绳上张力一定不等,A,项错误,;,由力的平衡可知,杆对地面的压力等于杆的重力与三条绳拉力的竖直分力之和,B,项正确,;,三条绳的拉力的合力和杆的重力的方向均竖直向下,它们不是一对平衡力,D,项错误,.,【易错分析】,本题易错选,A,错误地认为三条绳中的张力相等时杆才能平衡,.,实际上物体平衡时各力的合力为零,即这三条绳的拉力在水平方向的分力的合力为零,三条绳的拉力在竖直方向上的分力、杆的重力与地面对杆的支持力的合力为零,.,7.2014,上海,9,3,分,难度,如图,光滑的四分之一圆弧轨道,AB,固定在竖直平面内,A,端与水平面相切,.,穿在轨道上的小球在拉力,F,作用下,缓慢地由,A,向,B,运动,F,始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为,N.,在运动过程中,(,),A,.F,增大,N,减小,B,.F,减小,N,减小,C,.F,增大,N,增大,D,.F,减小,N,增大,答案,7,.,A,【解题思路】,由于球缓慢地由,A,运动到,B,因此球可以看成是动态平衡,对球受力分析可知,轨道对球的弹力,N,与球受到的拉力,F,始终垂直,且两个力合力恒与重力等大反向,因此三个力首尾相连接构成封闭直角三角形,由图解法可知,随着,F,与竖直方向的夹角减小,F,增大,N,减小,A,项正确,.,8.2021,湖南适应性考试,6,4,分,难度,如图,一根质量为,m,的匀质绳子,两端分别固定在同一高度的两个钉子上,中点悬挂一质量为,M,的物体,.,系统平衡时,绳子中点两侧的切线与竖直方向的夹角为,钉子处绳子的切线方向与竖直方向的夹角为,则,(,),A.,B.,C.,D.,答案,8,.,B,【解题思路】,由于绳子为非轻质绳,故绳中点处与钉子处的力不一定相等,设钉子处绳子的张力为,T,1,绳子中点处,(,最下端,),的张力为,T,2,则对中点处分析可知,2,T,2,cos,=,Mg,;,同时,对左半段绳子分析可知,T,1,cos,=,(,Mg,+,mg,),又,T,1,sin,=,T,2,sin,联立解得,.,故选,B,.,9.2019,年,4,月浙江,11,3,分,难度,如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有,A,、,B,两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则,(,),A.,杆对,A,环的支持力变大,B.,B,环对杆的摩擦力变小,C.,杆对,A,环的力不变,D.,与,B,环相连的细绳对书本的拉力变大,答案,9,.,B,【解题思路】,以环、绳和书本整体为研究对象,在竖直方向上始终受力平衡,故杆对其中一环的支持力,F,N,恒等于书本重力的一半,故,A,错误,;,设绳与水平杆之间的夹角为,对,B,环受力分析,可得杆对,B,环的摩擦力,F,f,=,两环距离减小,夹角,增大,摩擦力,F,f,减小,故,B,环对杆的摩擦力变小,B,正确,;,杆对环的作用力包括支持力和摩擦力,根据环受力平衡可知,两者的合力大小与绳的拉力大小相等,而绳的拉力大小,F,=,可知,夹角,增大,拉力大小减小,故,C,、,D,均错误,.,【关键点拨】,本题的突破口是先整体分析,得到在动态变化的过程中杆对环的支持力保持不变,再对环隔离分析,可一一突破各考点,.,10.2014,山东,14,6,分,难度,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,F,1,表示木板所受合力的大小,F,2,表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后,(,),A.,F,1,不变,F,2,变大,B,.F,1,不变,F,2,变小,C,.F,1,变大,F,2,变大,D,.F,1,变小,F,2,变小,答案,10,.,A,【解题思路】,如果维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持两轻绳等长且悬挂点不变,根据物体的平衡条件可知,木板静止时,木板受到的合外力始终为零,因此木板所受合力的大小,F,1,始终不变,由力的平行四边形定则可知,在剪短轻绳后,由于悬点不变,使两绳之间的夹角变大,而合力不变,所以两绳上的分力,F,2,变大,由此可知该题答案为,A,选项,BCD,皆不正确,.,11.2021,湖南,5,4,分,难度,质量为,M,的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,A,为半圆的最低点,B,为半圆水平直径的端点,.,凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为,m,的小滑块,.,用推力,F,推动小滑块由,A,点向,B,点缓慢移动,力,F,的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是,(,),A.,推力,F,先增大后减小,B.,凹槽对滑块的支持力先减小后增大,C.,墙面对凹槽的压力先增大后减小,D.,水平地面对凹槽的支持力先减小后增大,答案,11,.,C,【解题思路】,选小滑块为研究对象,小滑块从,A,点缓慢运动到,B,的过程中受力平衡,设小滑块和,O,点的连线与竖直方向的夹角为,有,F,=,mg,sin,F,N,=,mg,cos,小滑块由,A,到,B,的过程中,由,0,变化到,则,F,增大,F,N,减小,则,AB,错误,;,选小滑块与凹槽整体为研究对象,水平方向墙面对凹槽的压力,F,压,=,F,cos,=,mg,sin,cos,=,mg,sin 2,可以判断出墙面对凹槽的压力先增大后减小,所以,C,正确,;,对整体在竖直方向,地面对凹槽的支持力,N,支持,=(,M,+,m,),g,-,F,sin,=(,M,+,m,),g,-,mg,sin,2,可知水平地面对凹槽的支持力逐渐减小,D,错误,.,12.2021,辽宁适应性测试,7,4,分,难度,如图所示,用轻绳系住一质量为,2,m,的匀质大球,大球和墙壁之间放置一质量为,m,的匀质小球,各接触面均光滑,.,系统平衡时,绳与竖直墙壁之间的夹角为,两球心连线,O,1,O,2,与轻绳之间的夹角为,则,、,应满足,(,),A.tan,=3cot,B.2tan,=3cot,C.3tan,=tan (,+,)D.3tan,=2tan (,+,),答案,12,.,C,【解题思路】,设绳子的拉力为,T,墙壁对小球的支持力为,N,两球之间的弹力为,F,将两个球作为一个整体进行受力分析如图,1,所示,可得,T,cos,=3,mg,T,sin,=,N,;,对小球进行受力分析如图,2,所示,可得,F,cos (,+,)=,mg,F,sin (,+,)=,N,联立解得,:3tan,=,tan (,+,),选项,C,正确,.,13.2019,全国,19,6,分,难度,(,多选,),如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮,.,一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块,N,另一端与斜面上的物块,M,相连,系统处于静止状态,.,现用水平向左的拉力缓慢拉动,N,直至悬挂,N,的细绳与竖直方向成,45,.,已知,M,始终保持静止,则在此过程中,(,),A.,水平拉力的大小可能保持不变,B.,M,所受细绳的拉力大小一定一直增加,C.,M,所受斜面的摩擦力大小一定一直增加,D.,M,所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加,答案,13,.,BD,【解题思路】对,N,进行受力分析如图所示,因为,N,的重力与水平拉力,F,的合力和细绳的拉力,T,是一对平衡力,从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大,细绳的拉力也一直增大,选项,A,错误,B,正确,;,M,的质量与,N,的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为,若,m,N,g,m,M,g,sin,则,M,所受斜面的摩擦力大小会一直增大,若,m,N,g,),.,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,14,.,AD,【解题思路】,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图所示,.,在三角形中,根据正弦定理有,由题意可知,F,MN,的反方向与,F,OM,的夹角,=180,-,不变,因,sin,(,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,=90,时,OM,上的张力最大,因,sin,(,为,F,OM,与,G,的夹角,),逐渐增大,故,MN,上的张力逐渐增大,选项,AD,正确,BC,错误,.,【解后反思】,当物体受到三个力处于动态平衡状态时,情境大多是一个力的大小方向不变,一个力的方向不变,另一个力的大小方向均变化,一般根据平行四边形定则和物体平衡条件画出力的动态平衡矢量图,分析力的变化情况,.,此题中给出的重力大小和方向不变,而两侧绳中的张力大小方向均变化,增大了难度,需要按照力的分解画出动态图分析,.,考点,3,实验,:,探究,弹力,与,弹簧伸长量的关系,真题分层1 基础题组,1.2015,四川,8(1),6,分,难度,某同学在,“,探究弹力和弹簧伸长的关系,”,时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂,1,个钩码,静止时弹簧长度为,l,1,如图,1,所示,图,2,是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺,(,最小分度是,1,毫米,),上位置的放大图,示数,l,1,=,cm,.,在弹簧下端分别挂,2,个、,3,个、,4,个、,5,个相同钩码,静止时弹簧长度分别是,l,2,、,l,3,、,l,4,、,l,5,.,已知每个钩码质量是,50 g,挂,2,个钩码时,弹簧弹力,F,2,=,N(,当地重力加速度,g,=9,.,8 m/s,2,),.,要得到弹簧伸长量,x,还需要测量的是,.,作出,F,-,x,曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系,.,题组,1,实验原理,答案,1,.,【参考答案】,25,.,85,0,.,98,弹簧原长,【解题思路】最小分度是,1,毫米的刻度尺,应估读到,0,.,1,毫米,故读数为,25,.,85 cm;,F,2,=2,mg,=20,.,0509,.,8 N=0.98 N;,本实验是,“,探究弹力和弹簧伸长的关系,”,故还需要测量弹簧原长,.,2.2015,福建,19(1),6,分,难度,某同学做,“,探究弹力和弹簧伸长量的关系,”,的实验,.,(1),图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为,7,.,73 cm;,图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量,l,为,cm;,(2),本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是,;(,填选项前的字母,),A.,逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度,和,对应,的钩码总重,B,.,随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应,的,钩,码总重,(3),图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量,l,与弹力,F,的关系图线,图线的,AB,段明显偏离直线,OA,造成这种现象的主要原因是,.,题组,1,实验原理,题组,1,实验原理,答案,2,.,【参考答案】,(1)6,.,93,(2)A,(3),超过弹簧的弹性限度,【解题思路】,(1),图乙的示数为,14,.,66 cm,所以弹簧的伸长量为,(14,.,66-7,.,73) cm=6,.,93 cm,.,(2),为了得到较多的数据点,应逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码弹簧的长度和钩码的总重力,即,A,正确,.,(3),不遵循胡克定律,说明超出了弹簧的弹性限度,.,3.2014,浙江,21,10,分,难度,在,“,探究弹力和弹簧伸长的关系,”,时,某同学把两根弹簧如图,1,连接起来进行探究,.,(1),某次测量如图,2,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,的劲度系数为,N/m(,重力加速度,g,=10 m/s,2,),.,由表中数据,(,填,“,能,”,或,“,不能,”),计算出弹簧,的劲度系数,.,题,组,2,数据处理与误差分析,题,组,2,数据处理与误差分析,答案,3,.,【参考答案】,(1)16,.,00(15,.,95,16,.,05,均可,)(,有效数字位数正确,),(2)12,.,5(12,.,2,12,.,8,均可,),能,【解题思路】,(1),刻度尺最小分度为,1 mm,读数时需要估读到毫米的下一位,由题图,2,可知指针示数为,16,.,00 cm,.,(2),表中对,L,A,的测量有四组数据,应采用逐差法计算增加一个钩码时弹簧,增加的长度,L,0,.,有,L,0,=,=,0,.,04 m,故,k,=,=12,.,5 N/m,.,对于计算弹簧,的劲度系数,只需要测出弹簧,的形变量,结合两个指针的读数,可知指针,B,的变化量减去指针,A,的变化量,就是弹簧,的形变量,所以能求出弹簧,的劲度系数,.,4.2021,广东,11,7,分,难度,某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数,.,缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为,30,弹簧固定在有机玻璃管底端,.,实验过程如下,:,先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为,200 g,的钢球,(,直径略小于玻璃管内径,),逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数,n,和弹簧上端对应的刻度尺示数,L,n,数据如下表所示,.,实验过程中弹簧始终处于弹性限度内,.,采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数,.,(1),利用,L,i,=,L,i,+3,-,L,i,(,i,=1,2,3),计算弹簧的压缩量,:,L,1,=6,.,03 cm, ,L,2,=6,.,08 cm,L,3,=,cm,压缩量的平均值,=,=,cm;,(2),上述,是管中增加,个钢球时产生的弹簧平均压缩量,;,(3),忽略摩擦,重力加速度,g,取,9,.,80 m/s,2,该弹簧的劲度系数为,N/m (,结果保留,3,位有效数字,),.,题,组,2,数据处理与误差分析,题,组,2,数据处理与误差分析,答案,4,.,【参考答案】,(1)6,.,04,6,.,05,(2)3,(3)48,.,6,【解题思路】,(1),根据,L,i,=,L,i,+3,-,L,i,(,i,=1,2,3),计算的弹簧的压缩量,是,(,i,+3),个钢球压缩时刻度尺示数与,i,个钢球压缩时刻度尺示数之差,则,L,3,=,L,6,-,L,3,=18,.,09 cm-12,.,05 cm= 6,.,04 cm,.,压缩量的平均值,cm=6,.,05 cm,.,(2),由,(1),问可知,每增加,3,个钢球弹簧的形变量为,=6,.,05 cm,.,(3),由平衡条件有,k,=3,mg,sin,30,代入数据,m,=0,.,2 kg,、,g,=9,.,8 m/s,2,和,=6,.,05 cm=6,.,0510,-2,m,计算得,k,48,.,6 N/m,.,【易错提醒】,第,(3),问重力加速度,g,题目要求取,9,.,8 m/s,2,易误取为,10 m/s,2,;,另外压缩量的平均值的单位是,cm,结果要求的单位是,N/m,会有部分考生忘记单位换算,.,真题分层2 中档题组,1.2019,海南,12,9,分,难度,某同学利用图,(a),的装置测量轻弹簧的劲度系数,.,图中,光滑的细杆竖直固定在铁架台上,直尺水平固定,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接,.,细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂砝码,(,实验中,每个砝码的质量均为,m,= 50,.,0 g),.,弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出,.,实验步骤如下,:,在绳下端挂上一个砝码,调整滑轮高度,使弹簧与滑轮间的细绳水平且弹簧与细杆没有接触,;,系统静止后,记录砝码的个数及指针的位置,;,逐次增加砝码个数,并重复步骤,(,保持弹簧在弹性限度内,);,用,n,表示砝码的个数,l,表示相应的指针位置,将获得的数据记录在表格内,.,回答下列问题,:,(1),根据表中的实验数据在图,(b),中补齐数据点并作出,l,-,n,图象,.,(2),弹簧的劲度系数,k,可用砝码质量,m,、重力加速度大小,g,及,l,-,n,图线的斜率,表示,表达式,为,k,=,.,若,g,取,9,.,80 m,/,s,2,则本实验中,k,=,N,/,m(,结果保留三位有效数字,),.,答案,1,.,【参考答案】,(1),如图所示,(2),102,【解题思路】,(1),描出点后,作出图线如答图所示,.,(2),l,-,n,图线的斜率为,=,由胡克定律有,F,=,k,l,即,nmg,=,k,l,联立以上各式可得,k,=,由图可得斜率,=0,.,481,m,所以可得劲度系数,k,=,N/m=102 N/m,.,2.,2014,课标,23,9,分,难度,某实验小组探究弹簧的劲度系数,k,与其长度,(,圈数,),的关系,.,实验装置如图,(a),所示,:,一均匀长弹簧竖直悬挂,7,个指针,P,0,、,P,1,、,P,2,、,P,3,、,P,4,、,P,5,、,P,6,分别固定在弹簧上距悬点,0,、,10,、,20,、,30,、,40,、,50,、,60,圈处,;,通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P,0,指向,0,刻度,.,设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为,x,0,;,挂有质量为,0,.,100 kg,的砝码时,各指针的位置记为,x.,测量结果及部分计算结果如下表所示,(,n,为弹簧的圈数,取重力加速度为,9,.,80 m/s,2,),.,已知实验所用弹簧总圈数为,60,整个弹簧的自由长度为,11,.,88 cm,.,(1),将表中数据补充完整,:,.,(2),以,n,为横坐标,为纵坐标,在图,(b),给出的坐标纸上画出,-,n,图象,.,(,3),图,(b),中画出的直线可近似认为通过原点,.,若从实验中所用,的,弹簧,截取圈数为,n,的一段弹簧,该弹簧的劲度系数,k,与其圈数,n,的,关系,的表达式为,k,=,N/m;,该弹簧的劲度系数,k,与其,自由,长度,l,0,(,单位为,m),的关系的表达式为,k,=,N/m,.,答案,2,.,【参考答案】,(1)81,.,7,0,.,012 2,(2),-,n,图象如图所示,(3),(,在,之间均可,),(,在,之间均可,),【解题思路】,(1),k,=,N/m=81,.,7 N/m,=0,.,012 2 m/N,.,(2),根据实验数据描点,并用一条直线将这些点连接起来即可,.,(3),由图象上取两点即可求得,k,=,N/m,而,解得,k,=,N/m,.,【易错分析】,求解本题时不少考生不理解题意,不知道弹簧各处弹力都相等而不能正确求解相关问题,.,其实这道试题是源于课本实验题,而又高于课本的,只是本题是要同时测出不同长度段弹簧的劲度系数,再讨论劲度系数与长度的关系,理解了这一点就很容易求解本题,.,考点,4,实验,
展开阅读全文