（新課標Ⅰ）2019版高考物理 專題二 相互作用課件.ppt

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1、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=

2、(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

3、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。,解題關鍵關鍵詞理解與情景構建 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

4、力平衡,兩側繩上彈力大小相等,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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、不計,由平衡條件知環(huán)兩側細線關于圓弧半徑對稱,即5=6,由幾何關系得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

10、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 +x0l0+x0 故小球一定升高 選項A正確。,解題思路求解本題的關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 +x0l0+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

11、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,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,結論便一目了然。,2.(2015

12、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

13、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

14、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”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。,解題關鍵繩的“活結”模型兩端受力相等 如果只改變a、b的高度差,不改變

15、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”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)的方向關系不確定,故不能確定三條繩中

16、張力的大小關系,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

17、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

18、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

19、(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

20、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。

21、,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

22、=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

23、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

24、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

25、.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,使劈的兩個側面推壓木柴,把木柴劈開。設劈背的寬度為d,劈的側面長為l,不計斧頭的自身重力,則劈的側面推壓木柴的力約

26、為() A.FB.FC.FD.,答案B斧頭劈木柴時,設兩側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?，F(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.12m

27、gD.12mg,解題關鍵滑動摩擦力大小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

28、 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

29、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,

30、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

31、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

32、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

33、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

34、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=1

35、5,所以D項正確。,關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,明確角度關系是關鍵,充分利用隔離法和整體法結合解題。,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,

36、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?，F(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.小球對斜劈的壓力保持不變 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

37、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

38、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?，F(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

39、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。,關鍵點撥BC段輕繩穿過光滑圓環(huán),O點并非結點。當A點向右移時,光滑圓環(huán)也向右側移動,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、

40、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,結合幾何關系尋找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

41、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

42、力有垂直于桿向上和向下兩種可能情況。要關注所求結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

43、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

44、 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

45、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。,