北京市2019版高考物理 专题二 相互作用课件.ppt

专题二相互作用 高考物理 北京市专用 1 2013北京理综 16 6分 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mgcos B 木块对斜面体的压力大小是mgsin C 桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin cos D 桌面对斜面体的支持力大小是 M m g 考点一常见的三种力力的合成与分解A组自主命题 北京卷题组 五年高考 答案D对木块受力分析 如图所示 木块静止 由平衡条件 Ff mgsin FN mgcos 故选项A B均错误 对斜面体和木块整体分析 桌面对斜面体的摩擦力为零 支持力与整体重力平衡 故选项C错误 选项D正确 2 2017课标 17 6分 一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上 弹性绳的原长也为80cm 将一钩码挂在弹性绳的中点 平衡时弹性绳的总长度为100cm 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 86cmB 92cmC 98cmD 104cm 答案B设弹性绳劲度系数为k 绳总长l1 100cm时 绳上弹力大小F1 k l1 l0 绳中点处受力平衡 设绳与水平方向夹角为 则有2F1sin F G cos sin 绳两端缓慢移至同一点时 设绳长为l2 其弹力大小F2 k l2 l0 此时绳中点处受力平衡 有2F2 F G 综上所述有2k l1 l0 sin 2k l2 l0 解得l2 92cm 则选项B正确 解题关键关键词理解与情景构建弹性绳可按弹簧模型处理 始终处于弹性限度内说明劲度系数k不变 钩码挂在绳的中点 绳中点处受力平衡 两侧绳上弹力大小相等 等于弹性绳的弹力 B组统一命题 课标卷题组 3 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mgcos60 mgcos60 Mg 故有M m C正确 考查点力的平衡 力的合成与分解 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 疑难突破题目中轻环 摩擦不计是分析关键 注意对称性的应用哦 1 2011北京理综 22 1 6分 如图所示 长度为l的轻绳上端固定在O点 下端系一质量为m的小球 小球的大小可以忽略 在水平拉力F的作用下 轻绳与竖直方向的夹角为 小球保持静止 画出此时小球的受力图 并求力F的大小 考点二受力分析共点力的平衡A组自主命题 北京卷题组 解析受力分析如图 根据平衡条件 应满足Tcos mg Tsin F拉力F mgtan 答案见解析 2 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 B组统一命题 课标卷题组 答案AD本题考查对共点力平衡问题的理解和推理能力 要求运用数学工具求解物理问题 设MN上的张力为T OM上的张力为F 在缓慢拉起的过程中重物处于动态平衡状态 当OM与竖直方向成任意 角时 由受力分析有Fcos Tcos mgFsin Tsin 利用三角函数化简解得T mg F mg可知 在 由0增加至的过程中 MN上的张力T逐渐增大 选项A正确 B错误 由于OM与MN之间的夹角 所以在 由0增加至的过程中 的值先由大于减小至后 进一步再减小 相应sin 的值先增大后减小 即OM上的张力F先增大后减小 选项C错误 D正确 一题多解重物受到重力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 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 3 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 物块在水平力F作用下做匀速直线运动 其受力如图甲所示甲乙由平衡条件 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 由平衡条件 Fcos60 f1f1 FN1 mg Fsin60 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 tan30 选项C正确 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 T1cos Fsin Gb 0f T1sin Fcos 0FN f均随F的变化而变化 故B D项正确 考查点共点力的平衡 力的合成与分解 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 评析本题考查了物体的平衡及平衡状态下的连接体问题 正确的受力分析是解题的关键 5 2016课标 14 6分 质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上 用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O 如图所示 用T表示绳OA段拉力的大小 在O点向左移动的过程中 A F逐渐变大 T逐渐变大B F逐渐变大 T逐渐变小C F逐渐变小 T逐渐变大D F逐渐变小 T逐渐变小 答案A由题意知 系统处于动态平衡状态 分析O点的受力情况如图所示 其中T G恒定不变 F方向不变 T大小方向均改变 在O点向左移动的过程中 角逐渐变大 由动态矢量三角形可知F T均逐渐变大 故A项正确 6 2009北京理综 18 6分 如图所示 将质量为m的滑块放在倾角为 的固定斜面上 滑块与斜面之间的动摩擦因数为 若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等 重力加速度为g 则 A 将滑块由静止释放 如果 tan 滑块将下滑B 给滑块沿斜面向下的初速度 如果 tan 滑块将减速下滑C 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动 如果 tan 拉力大小应是2mgsin D 用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动 如果 tan 拉力大小应是mgsin C组教师专用题组 答案C tan 时 mgcos mgsin 滑块将静止 A错误 tan 时 mgcos mgsin 滑块将加速下滑 B错误 tan 时 mgcos mgsin 在沿斜面向上的拉力作用下滑块匀速上滑 即F拉 mgsin mgcos 2mgsin C正确 匀速下滑时 F拉 mgsin mgcos 由 tan 可得F拉 0 D错误 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 F2 0 由此可求出 A 物块的质量B 斜面的倾角C 物块与斜面间的最大静摩擦力D 物块对斜面的正压力 答案C当物块所受外力F为最大值F1时 具有沿斜面向上的运动趋势由平衡条件可得 F1 mgsin fm 当物块所受外力F为最小值F2时 具有沿斜面向下的运动趋势 即F2 fm mgsin 联立解得fm F1 F2 2mgsin 由于物块的质量m 物块与斜面间的动摩擦因数 及斜面的倾角 未知 故选项C正确 选项A B D错误 考查点力的平衡 摩擦力 思路点拨随着力F的增大 摩擦力会先变小到零 再反向增大 8 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a o ao sin 由平衡条件有2Fcos 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 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 9 2012课标 24 14分 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具 如图 设拖把头的质量为m 拖杆质量可忽略 拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 重力加速度为g 某同学用该拖把在水平地板上拖地时 沿拖杆方向推拖把 拖杆与竖直方向的夹角为 1 若拖把头在地板上匀速移动 求推拖把的力的大小 2 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为 已知存在一临界角 0 若 0 则不管沿拖杆方向的推力多大 都不可能使拖把从静止开始运动 求这一临界角的正切tan 0 答案 1 2 tan 0 解析 1 设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把 将推拖把的力沿竖直和水平方向分解 按平衡条件有Fcos mg N Fsin f 式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力 由摩擦定律有f N 联立 式得F mg 2 若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动 应有Fsin N 这时 式仍满足 联立 式解得sin cos 现考查使上式成立的 角的取值范围 注意到上式右边总是大于零 且当F无限大时极限为零 有 sin cos 0使上式成立的 角满足 0 这里 0是题中所定义的临界角 即当 0时 不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把 临界角的正切为tan 0 1 2018北京丰台一模 19 如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置 将一物块和木板叠放于水平桌面上 轻质弹簧测力计一端固定 另一端用细线与物块水平相连 现在用绳索与长木板连接 用手向右水平拉绳索 使长木板在桌面上滑动 弹簧测力计示数稳定后 下列说法正确的是 A 物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B 木板必须在桌面上做匀速直线运动C 测力计示数一定等于物块受到的摩擦力D 测力计示数一定等于木板受到的摩擦力 A组2016 2018年高考模拟 基础题组 三年模拟 考点一常见的三种力力的合成与分解 答案C物块与木板之间发生相对滑动 二者之间是滑动摩擦力 A项错误 弹簧测力计示数稳定后 物块相对于地面静止 所受合外力为零 测力计示数等于物块受到的摩擦力 C项正确 D项错误 物块所受滑动摩擦力f N 与木板是否做匀速直线运动无关 B项错误 解题关键首先明确物理情境 明确测力计示数稳定后 研究对象物块相对地面静止 所受合外力为零 弹簧测力计示数等于木板对物块的滑动摩擦力大小 该实验测物块与木板之间摩擦力大小 只要物块相对地面静止即可 与木板是否做匀速直线运动无关 2 2018北京东城二模 18 假如要撑住一扇用弹簧拉着的门 在门前地面上放一块石头 门往往能推动石头慢慢滑动 然而 在门下缝隙处塞紧一个木楔 侧面如图所示 虽然木楔比石头的质量更小 却能把门卡住 下列分析正确的是 A 门能推动石头是因为门对石头的力大于石头对门的力B 将门对木楔的力正交分解 其水平分力与地面给木楔的摩擦力大小相等C 若门对木楔的力足够大 门就一定能推动木楔慢慢滑动D 塞在门下缝隙处的木楔 其顶角 无论多大都能将门卡住 答案B门对石头的力与石头对门的力 是一对相互作用力 所以等大反向 故A错误 用木楔时 木楔不动 在水平方向其受到地面的摩擦力等于门对木楔的力的水平分力 门对木楔的力会增大木楔与地面之间的正压力 导致其与地面之间的静摩擦力的最大值很大 即使用足够大的力 也不能把门推开 所以虽然木楔比石头的质量更小 却能把门卡住 但是 对木楔的顶角是有要求的 顶角不能太大 因为顶角太大 产生压力的竖直分量会太小 则木楔与地面间的最大静摩擦力较小 门很容易就被推开 故B正确 C D错误 解题关键利用受力分析和力的分解知识 是解决此类问题的关键 3 2018北京师大附中期中 2 一只重为G的蜗牛沿着倾斜的藤蔓缓慢爬行 如图所示 若藤蔓的倾角为 则爬行过程中藤蔓对蜗牛的作用力大小为 A Gsin B Gcos C Gtan D G 答案D对蜗牛进行受力分析 如图所示 藤蔓对蜗牛的作用力大小为藤蔓对蜗牛的支持力和摩擦力的合力 因蜗牛缓慢爬行 说明蜗牛处于平衡状态 即所受合力始终为零 藤蔓对蜗牛的支持力和摩擦力的合力与重力大小相等 所以 蜗牛受到藤蔓的作用力大小等于蜗牛重力 即等于G 故D正确 思路点拨本题首先对蜗牛进行受力分析 同时一定要理解藤蔓对蜗牛有支持力和摩擦力 则藤蔓对蜗牛的作用力为二者的合力 然后根据力的平衡条件来进行处理 4 2017北京朝阳期中 5 如图所示 质量m 1kg的带电滑块与水平面间的动摩擦因数 0 1 由于空间存在水平方向的匀强电场 因此滑块还受到大小为5N 方向水平向右的电场力F的作用 则滑块在向左运动的过程中所受的摩擦力 取重力加速度g 10m s2 A 大小为5N 方向水平向右B 大小为5N 方向水平向左C 大小为1N 方向水平向右D 大小为1N 方向水平向左 答案C滑块向左运动的过程中 受到地面对它向右的滑动摩擦力作用 Ff FN mg 1N 选项C正确 5 2018北京海淀期中 1 多选 用如图所示装置研究摩擦力的变化规律 把木块放在水平长木板上 在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团 它只能被指针向左推动 用弹簧测力计沿水平方向拉木块 使拉力由零缓慢增大 下列说法正确的是 A 木块开始运动前 摩擦力逐渐增大B 当拉力达到某一数值时木块开始移动 此时拉力会突然变小C 该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小D 木块开始运动前 拉力小于摩擦力 答案ABC木块受到重力 支持力 拉力和摩擦力作用 运动前处于静止状态 拉力等于静摩擦力 随着拉力增大 静摩擦力逐渐变大 选项A正确 选项D错误 当拉力等于最大静摩擦力时 木块开始运动 此时静摩擦力会突然变为滑动摩擦力 又因为滑动摩擦力略小于最大静摩擦力 所以木块开始移动时拉力会突然变小 选项B正确 木块开始运动时的拉力等于最大静摩擦力 所以该装置可以记录最大静摩擦力的大小 选项C正确 6 2016北京朝阳二模 18 体育课上某同学做引体向上 他两手握紧单杠 双臂竖直 身体悬垂 接着用力上拉使下颌超过单杠 身体无摆动 然后使身体下降 最终悬垂在单杠上 下列说法正确的是 A 在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B 在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C 若增大两手间的距离 最终悬垂时单臂的拉力变大D 若增大两手间的距离 最终悬垂时单臂的拉力不变 答案C上升 下降过程中如果该同学匀速运动 则人的重力等于单杠对人的作用力 A B错误 悬垂时两臂拉力的合力等于人的重力 增大两手间距离 则两臂的夹角变大 单臂的拉力变大 C正确 D错误 7 2018北京朝阳一模 20 风化侵蚀的产物有可能被风 流水 冰川和海浪挟带而离开原位置 地理学家把这种现象叫做 搬运 为了讨论水流的搬运作用 设水的流速为v 物块的几何线度为l 并作如下简化 物块的体积与l3成正比 水流对物块的作用力与l2v2成正比 物块受到的阻力与物块的重力成正比 已知水的流速为v时 能搬运石块的重力为G 当水的流速为2v时 能搬运石块的重力为 A 2GB 4GC 16GD 64G 考点二受力分析共点力的平衡 答案D由题意知 水流对物块的作用力F k1l2v2 物块体积V k2l3 物块重力G Vg k2 gl3 物块受到的阻力f k3G k3k2 gl3 水刚能搬运物块时水流对物块的作用力等于物块所受的阻力 即F f k1l2v2 k3k2 gl3 联立G k2 gl3得 G v6 流速为v时搬运石块重力为G 有G kv6 流速为2v时 搬运石块重力为G 则G k 2v 6 故有 64 因此 只有选项D正确 解题关键据题中的描述 找出重力G与流速v的关系是解答本题的关键 8 2018北京首师大附中月考 1 多选 如图所示 用轻绳OA把球挂在光滑的竖直墙壁上 O点为绳的固定点 B点为球与墙壁的接触点 现保持固定点O不动 将轻绳OA加长 使绳与墙壁的夹角变小 则球静止后与绳OA加长之前相比 A 绳对球的拉力变小B 球对墙壁的压力变小C 墙壁对球的支持力不变D 球所受的合力变大 答案AB对球进行受力分析 如图所示 因球在两种情况下均处于静止状态 则球所受合力不变 为零 因球所受合力为零 故有 T F mgtan 当将轻绳OA加长 使绳与墙壁的夹角 变小时 cos 增大 tan 减小 则T减小 F减小 由牛顿第三定律可知 球对墙壁的压力变小 故选A B 解题关键做好受力分析和建立平衡方程是解本题的关键 9 2018北京四中期中 4 多选 如图所示 物体A用轻质细绳系在竖直杆MN上的B点 现用一水平力F作用在绳上的O点 将O点缓慢向左移动 使细绳与竖直方向的夹角 逐渐增大 关于此过程 下列说法中正确的是 A 水平力F逐渐增大B 水平力F逐渐减小C 绳OB的弹力逐渐减小D 绳OB的弹力逐渐增大 答案AD分析结点O的受力 受竖直绳的拉力FA GA OB绳的拉力FB和水平拉力F 由物体平衡条件知 F GAtan FB 将O点缓慢向左移动 使细绳与竖直方向的夹角 逐渐增大 可知tan 逐渐增大 cos 逐渐减小 则水平力F逐渐增大 绳OB的拉力FB也逐渐增大 所以A D选项正确 10 2017北京海淀期中 1 如图所示 用三根不可伸长的轻质细绳OA OB OC共同悬挂一重物使其静止 其中OA与竖直方向的夹角为30 OB沿水平方向 A端 B端固定 若分别用FA FB FC表示OA OB OC三根绳上的拉力大小 则下列判断中正确的是 A FA FB FCB FAFC FBD FC FA FB 答案C对三根绳子的结点进行受力分析如图所示 FA与FB合成的合力与FC等大反向 由力的三角形各边关系得FA FC FB 11 2016北京东城二模 15 如图所示 两竖直杆顶端M N位于等高处 将一根不可伸长的轻绳两端分别固定在M N两点 物体通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间 静止时轻绳所成夹角为120 若保持绳长不变 只适当增加两竖直杆之间的水平距离 此时 A 轻绳的弹力比物体的重力小B 轻绳的弹力与物体的重力相等C 轻绳的弹力比物体的重力大D 轻绳的弹力大小与物体的重力无关 答案C令轻绳的弹力大小为F 由平衡条件可得2F cos mg 式中 为静止时轻绳所成夹角 120 时 F mg 由数学知识知 适当增加两竖直杆之间的水平距离 轻绳所成夹角 变大 则F变大 F mg 故选项C正确 12 2018北京民大附中月考 3 如图所示 A B两物体通过轻细绳跨过定滑轮相连接 已知物体A的质量大于物体B的质量 开始它们处于静止状态 在水平拉力F的作用下 物体A向右做变速运动 同时物体B匀速上升 设水平地面对物体A的支持力为N 摩擦力为f 绳子对A的拉力为T 那么在物体B匀速上升的过程中 下列说法中正确的是 A N f T都增大B N f增大 T不变C N f T都减小D N T减小 f不变 答案B运动过程中 对A B受力分析 GB T T T GA Tsin NF Tcos f运动过程中T保持不变 减小 sin 减小 则N变大 f N 不变 f变大 选项B正确 1 2018北京朝阳期中 7 如图所示 在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点 平衡时细绳与竖直墙的夹角为 mg T mgB N mg TmgD N mg T mg B组2016 2018年高考模拟 综合题组时间 35分钟分值 60分 一 选择题 每题5分 共40分 答案C作出球的受力分析图如图所示 由几何关系及平衡条件有T N mgtan 因 mg Nmg N mg故C选项正确 2 2018北京朝阳期中 5 如图所示 一个木块在水平外力F1和F2的作用下静止在水平桌面上 已知F1 12N F2 4N 若只撤去外力F1 则木块在水平方向上受到的合力为 A 12N 方向向左B 8N 方向向右C 2N 方向向左D 0 答案D根据平衡条件可知木块初始时受桌面的静摩擦力f F1 F2 8N 方向水平向左 故可判定木块与桌面间的最大静摩擦力fm f 8N 当撤去F1后 因F2 fm 所以木块仍能保持静止 所受的合力为0 故本题答案为D 3 2017北京丰台二模 15 如图所示 质量为m的物块静止在倾角为 的斜面上 斜面静止在地面上 重力加速度为g 关于物块的受力情况分析 下列说法不正确的是 A 物块受到重力 支持力和摩擦力作用B 物块所受支持力大小为mgtan C 物块所受摩擦力大小为mgsin D 斜面对物块的摩擦力与支持力的合力方向竖直向上 答案B受力分析得物块所受支持力大小为mgcos B错 考查点受力分析 力的分解 导师点睛物块受重力 摩擦力 支持力处于平衡状态 任意两个力的合力与第三个力等大反向 4 2016北京朝阳期中 6 如图所示 重为G的光滑半圆球对称地搁在两个等高的固定台阶上 A B为半圆球上与台阶接触的点 半圆球的球心在O点 半圆球的重心C位于O点正下方 120 NA为半圆球上A点所受的弹力 下列说法中正确的是 A NA的方向由A指向O NA GB NA的方向由A指向O NA GC NA的方向由A指向C NA GD NA的方向由A指向C NA G 答案B弹力方向为垂直于接触面指向受力物体 因此NA的方向为垂直于半圆球的切面指向半圆球 即沿半径由A指向O 半圆球受重力 NA NB 且NA NB夹角小于120 G NA NB的合力为零 由对称性和平行四边形定则可知NA NB G 5 2016北京东城期中 8 如图所示 质量为m的小球置于倾角为30 的光滑斜面上 劲度系数为k的轻质弹簧一端系在小球上 另一端固定在墙上的P点 小球静止时 弹簧与竖直墙壁间的夹角为30 则弹簧的伸长量为 A B C D 答案D对小球进行受力分析 受到重力 斜面的支持力以及弹簧的弹力 受力平衡根据几何关系可知弹簧弹力方向和支持力方向间夹角为60 根据平衡条件得 F弹cos30 mg解得 F弹 mg根据胡克定律得 x 6 2016北京海淀期中 1 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 如图是这类结构的一种简化模型 硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦地转动 右端O点通过钢索挂于A点 钢索和硬杆所受的重力均可忽略 有一质量不变的重物悬挂于O点 现将钢索缓慢变短 并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动 以保证硬杆始终处于水平 则在上述变化过程中 下列说法中正确的是 A 钢索对O点的拉力变大B 硬杆对O点的弹力变小C 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大D 钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小 答案A对O点受力分析如图所示 构建力三角形OB A 三角形中A B 的变化可以反映FB的变化 OA 的变化可以反映FA的变化 当悬挂点A缓慢向下移动时 系统始终处于平衡状态 三角形中 角变小 但OB 由于反映重物重力的大小 其长度不变 可知FA FB均增大 FA与FB的合力大小始终等于重物的重力 不变 故A正确 B C D均错误 7 2018北京民大附中月考 如图所示 在楔形木块的斜面与竖直墙间静止着一个光滑球 这时楔形木块对水平地面的摩擦力为f 光滑球对斜面的压力为N 若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的外力F 木块仍静止 则N f变化情况是 A N增大 f不变B N f都增大C N不变 f增大D N增大 f变化情况不能确定 答案B施加F后 球和木块受力分别如图甲 乙 N2 G F N 由牛顿第三定律知N N f f N1 Nsin G F tan 则知施加力F后N f均增大 8 2017北京东城期末 5 如图所示 将两个完全相同的均匀长方体物块A B叠放在一起置于水平地面上 两物块质量均为2m 现用弹簧测力计竖直向上拉物块A 当弹簧测力计示数为mg时 下列说法中正确的是 A 物块A对物块B的压力大小为mgB 物块B对地面的压力大小等于2mgC 地面与物块B之间存在静摩擦力D 物块A与物块B之间存在静摩擦力 答案A物块A受向下的重力 向上的拉力和向上的支持力 重力大小为2mg 拉力大小为mg 则支持力大小为mg 则A对B的压力大小为mg A正确 物块B受重力 大小为2mg A对B的压力 大小为mg 根据力的平衡可知受到地面的支持力大小为3mg 则B对地面的压力大小为3mg B错误 由于A与B B与地面之间水平方向没有相对运动趋势 所以不存在静摩擦力 C D错误 9 10分 2016北京东城期中 19 如图所示 水平地面上有一个重115N的木箱 现用与水平方向夹角 37 斜向上的力F拉木箱 使木箱沿水平地面匀速运动 已知F 25N sin37 0 6 cos37 0 8 1 画出木箱受力的示意图 2 求地面对木箱的支持力大小 3 求木箱与地面间的动摩擦因数 二 非选择题 共20分 解析对木箱受力分析如图所示木箱匀速运动 根据平衡条件有 Fcos f 0Fsin N mg 0又f N解得N 100N 0 2 答案 1 图见解析 2 100N 3 0 2 10 10分 2016北京民大附中月考 13 质量为m 0 4kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态 PA与竖直方向的夹角为37 PB沿水平方向 质量为M 5kg的木块与PB相连 静止于倾角为37 的斜面上 如图所示 取g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 轻绳PB拉力的大小 2 木块所受斜面的摩擦力和弹力大小 解析 1 分析P点受力 如图所示由平衡条件可得 FAcos37 G1 mgFAsin37 FB可解得 FB 3N 2 分析木块的受力情况 如图所示由物体的平衡条件可得 答案 1 3N 2 32 4N38 2N 沿斜面方向有 Ff Mgsin37 FB cos37 垂直于斜面方向有 FN FB sin37 Mgcos37 由牛顿第三定律有 FB FB可求得 Ff 32 4N FN 38 2N 1 2015北京师大附中月考 1 下列关于摩擦力的说法正确的是 A 摩擦力的大小一定跟两物体间的正压力大小成正比B 摩擦力的方向一定和物体的运动方向相反C 静摩擦力只可能对物体做正功 不可能对物体做负功D 滑动摩擦力既可能对物体做负功 也可能对物体做正功 C组教师专用题组 答案D滑动摩擦力大小等于 FN 与正压力成正比 而静摩擦力根据物体受力和运动状态判断 不一定和正压力成正比 A错 滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反 而相对运动方向不一定是运动方向 因此摩擦力的方向和运动方向不一定相反 B错 滑动摩擦力的方向可能和运动方向相同 此时做正功 也可能和运动方向相反 做负功 D对 静摩擦力和相对运动趋势的方向相反 而相对运动趋势的方向也不一定就是运动方向 所以静摩擦力和运动方向可能相同 做正功 也可能相反 做负功 C错 2 如图所示 小车内有一固定光滑斜面 一个小球通过细绳与车顶相连 小车在水平面上做直线运动 细绳始终保持竖直 关于小球的受力情况 下列说法正确的是 A 若小车静止 绳对小球的拉力可能为零B 若小车静止 斜面对小球的支持力一定为零C 若小车向右运动 小球一定受两个力的作用D 若小车向右运动 小球一定受三个力的作用 答案B若小车静止 则小球受力平衡 由于斜面光滑 不受摩擦力 小球受重力 绳子的拉力 重力和拉力都沿竖直方向 如果受斜面的支持力 则没法达到平衡 因此在小车静止时 斜面对小球的支持力一定为零 细绳的拉力等于小球的重力 故A项错误 B项正确 若小车向右匀速运动 小球受重力和细绳拉力两个力的作用 若小车向右做减速运动 则一定受重力 斜面的支持力 可能受细绳的拉力 也可能不受细绳的拉力 故C D项错误 3 2015北京朝阳期中 9 如图 粗糙的水平地面上有一斜劈 斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑 斜劈保持静止 则地面对斜劈的摩擦力 A 等于零B 不为零 方向向右C 不为零 方向向左D 不为零 v0较大时方向向左 v0较小时方向向右 答案A取物块与斜劈整体作为研究对象 由于物块匀速运动 斜劈静止 故整体所受合外力必为零 分析整体的受力可知 由于重力 地面的支持力方向都沿竖直方向 若地面对斜劈的摩擦力不为零 必导致整体的合力不为零 与题述矛盾 故只有A正确 4 2017北京西城期末 2 下列情景中 物体M所受摩擦力f的示意图正确的是 答案B物体静止 没有相对运动趋势 不存在摩擦力 A选项不符合题意 汽车停在斜坡上 受力平衡 存在沿斜坡向上的静摩擦力 B选项正确 物体贴着竖直墙面自由下落 与墙壁之间无弹力 不产生摩擦力 C选项不符合题意 瓶子静止在手中 静摩擦力与瓶子重力平衡 摩擦力方向竖直向上 D选项不符合题意 5 2016北京朝阳期中 5 如图所示 木板置于水平地面上 其上物块被水平绳子拴接在左端墙上 将木板水平向右匀速抽出的过程中绳子的拉力为F 现将木板水平向右加速抽出 则此过程中绳子的拉力 A 等于FB 小于FC 大于FD 无法确定 答案A将木板拉出过程中 物块与木板发生相对滑动 物块水平方向受绳子向左的拉力T 向右的滑动摩擦力f N 物块相对地面静止 T f 不论匀速拉木板 还是加速拉木板 物块受的摩擦力f不变 因此绳子的拉力不变 6 2018北京朝阳期中 1 如图所示 玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动 若忽略摩擦 关于玻璃球的受力情况 下列说法中正确的是 A 只受重力和支持力B 受重力 支持力和压力C 受重力 支持力和向心力D 受重力 压力和向心力 答案A玻璃球受到重力和碗的支持力 因其做匀速圆周运动 重力和支持力的合力提供向心力 向心力并不是它实际受到的单独的一个力 A项正确 7 2018北京民大附中月考 如图 用两根等绳将木板悬挂在竖直木上等高的两点 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表示单根轻绳对木板拉力的大小 F2表示两根轻绳对木板拉力的合力大小 则维修后 A F1变大 F2变大B F1不变 F2变小C F1变大 F2不变D F1变小 F2变小 答案C绳变短仍等长 悬点不变 单根轻绳对木板的拉力与竖直方向间夹角变大 由图可知 F2不变 F1变大 8 如图所示 轻绳AB总长为l 用轻滑轮悬挂重为G的物体 绳能承受的最大拉力是2G 将A端固定 将B端缓慢向右移动d而使绳不断 求d的最大值 解析如图所示 以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象 在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力N 大小为G 和绳的拉力F1 F2共同作用下平衡 而同一根绳子上的拉力F1 F2总是相等的 它们的合力与N平衡 方向竖直向上 因此以F1 F2为分力作出的力的平行四边形一定是菱形 利用菱形对角线互相垂直平分的性质 结合相似三角形知识可得 F1 因为绳能承受的最大拉力是2G 所以d最大时F1 F2 2G 此时 4 所以dmax l 答案l