（新課標(biāo)Ⅰ）2019版高考物理 專(zhuān)題二 相互作用課件.ppt

專(zhuān)題二 相互作用,高考物理 (新課標(biāo)專(zhuān)用),A組統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組 考點(diǎn)一常見(jiàn)的三種力、力的合成與分解,五年高考,1.(2017課標(biāo),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(xiàn)運(yùn)動(dòng)。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(xiàn)運(yùn)動(dòng)。物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為() A.2-B.C.D.,答案C本題考查受力分析、滑動(dòng)摩擦力、共點(diǎn)力的平衡。 物塊在水平力F作用下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),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(dāng)F的方向與水平面成60角時(shí),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(xiàng)C正確。,一題多解受力變化時(shí),物塊和桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變,不妨假設(shè)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(dāng)F由水平變?yōu)榕c水平面夾角為60時(shí),F大小不變, =30,再由=tan 得=tan 30= 選項(xiàng)C正確。,2.(2017課標(biāo),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(diǎn)上,彈性繩的原長(zhǎng)也為80 cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn),平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100 cm;再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn),則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)?彈性繩的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi))() A.86 cmB.92 cmC.98 cmD.104 cm,答案B設(shè)彈性繩勁度系數(shù)為k,繩總長(zhǎng)l1=100 cm時(shí),繩上彈力大小F1=k(l1-l0),繩中點(diǎn)處受力平衡,設(shè)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(diǎn)時(shí), 設(shè)繩長(zhǎng)為l2,其彈力大小F2=k(l2-l0),此時(shí)繩中點(diǎn)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(xiàng)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(shuō)明勁度系數(shù)k不變,鉤碼掛在繩的中點(diǎn),繩中點(diǎn)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(diǎn)二受力分析、共點(diǎn)力的平衡,3.(2017課標(biāo),21,6分)(多選)如圖,柔軟輕繩ON的一端O固定,其中間某點(diǎn)M拴一重物,用手拉住繩的另一端N。初始時(shí),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(guò)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(duì)共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的理解和推理能力,要求運(yùn)用數(shù)學(xué)工具求解物理問(wèn)題。 設(shè)MN上的張力為T(mén),OM上的張力為F,在緩慢拉起的過(guò)程中重物處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)OM與豎直方向成任意角時(shí),由受力分析有 F cos +T cos (-)=mg F sin =T sin (-) 利用三角函數(shù)化簡(jiǎn)解得 T=mg,F=mg 可知,在由0增加至的過(guò)程中,MN上的張力T逐漸增大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤。由于OM與MN之 間的夾角,所以在由0增加至的過(guò)程中,-的值先由大于減小至后,進(jìn)一步再減小, 相應(yīng)sin (-)的值先增大后減小,即OM上的張力F先增大后減小,選項(xiàng)C錯(cuò)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(gè)力的作用。緩慢拉起過(guò)程中任一時(shí)刻可認(rèn)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(diǎn)在一個(gè)優(yōu)弧上移動(dòng),由圖可以 看出,在OM被拉到水平的過(guò)程中,繩MN中拉力一直增大且恰好達(dá)到最大值,繩OM中拉力先增大后減小,故A、D正確,B、C錯(cuò)誤。,4.(2016課標(biāo),19,6分)(多選)如圖,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO懸掛于O點(diǎn);另一細(xì)繩跨過(guò)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(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(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?fàn)顟B(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(xiàng)錯(cuò)誤;以O(shè)點(diǎn)為研究對(duì)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(xiàng)錯(cuò)誤;以b為研究對(duì)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(xiàng)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(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(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(shè)點(diǎn)為研究對(duì)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(duì)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(biāo),17,6分)如圖,兩個(gè)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(xì)線(xiàn)穿過(guò)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(xì)線(xiàn)上懸掛一小物塊。平衡時(shí),a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計(jì)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(guò)掛鉤懸掛在線(xiàn)上,細(xì)線(xiàn)穿過(guò)圓環(huán)且所有摩擦都不計(jì),可知線(xiàn)上各處張力都等于小球重力mg。如圖所示,由對(duì)稱(chēng)性可知a、b位于同一水平線(xiàn)上,物塊處于圓心O點(diǎn)正上方,則1=2,3=4,1=5。因圓弧對(duì)輕環(huán)的彈力沿圓弧半徑方向,且輕環(huán)重力不計(jì),由平衡條件知環(huán)兩側(cè)細(xì)線(xiàn)關(guān)于圓弧半徑對(duì)稱(chēng),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(jì)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(xiàn)上,且左右對(duì)稱(chēng)平衡。a、b間距等于半徑意味著a、b間圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角等于60。,評(píng)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(yīng)用,對(duì)數(shù)學(xué)運(yùn)算能力有較高的要求,難度中等偏上。,答案A設(shè)橡皮筋原長(zhǎng)為l0 加速前平衡時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)了x0,則有kx0=mg 當(dāng)加速并穩(wěn)定時(shí)設(shè)小球偏離豎直方向角,橡皮筋伸長(zhǎng)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(shí)小球距懸掛點(diǎn)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(xiàng)A正確。,解題思路求解本題的關(guān)鍵是以小球?yàn)檠芯繉?duì)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(dǎo)致l0 cos +x0<l0+x0,即小球升高。解題時(shí)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(zhǎng)l0=lAB,在彈性限度內(nèi)用力F將物塊m向右拉動(dòng)過(guò)程中,物塊m對(duì)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(diǎn)一常見(jiàn)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(wàn)緡不可。一游僧見(jiàn)之曰:無(wú)煩也,我能正之。”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去,經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)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(shí)FN大B.若F一定,小時(shí)FN大 C.若一定,F大時(shí)FN大D.若一定,F小時(shí)FN大,思路分析力的分解方法 按照力的實(shí)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(shí)A恰好不滑動(dòng),B剛好不下滑。已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為() A.B.C.D.,答案B設(shè)水平作用力大小為F,則對(duì)于B:1F=mBg,對(duì)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(diǎn)M、N處受力的方向,下列說(shuō)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(guò)N垂直于切面斜向上,A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò);靜摩擦力方向平行于接觸面與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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(xiàng)都錯(cuò)誤。,考點(diǎn)二受力分析、共點(diǎn)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(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn),懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件,當(dāng)衣架靜止時(shí),下列說(shuō)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(diǎn)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(shè)繩aob長(zhǎng)為L(zhǎng),M、N的水平距離為d,bo延長(zhǎng)線(xiàn)交M于a,由幾何知識(shí)知 ao=ao,sin =,由平衡條件有2F cos =mg,則F=,當(dāng)b上移到b時(shí),d、L不變,不變,故F不變,選 項(xiàng)A正確,C錯(cuò)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(xiàng)B正確。只改變m,其他條件不變,則sin 不變,不變,衣架懸掛點(diǎn)不變,選項(xiàng)D錯(cuò)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(diǎn)移動(dòng)過(guò)程中,“活結(jié)”對(duì)應(yīng)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(xì)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(zhǎng)度不同,下列說(shuō)法正確的有() A.三條繩中的張力都相等 B.桿對(duì)地面的壓力大于自身重力 C.繩子對(duì)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(duì)平衡力,答案BC由于三條繩長(zhǎng)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(méi)有固定,則三條繩對(duì)桿的拉力在水平方向的分力必平衡,但三個(gè)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(cuò)誤、C正確;由于三條繩對(duì)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(duì)平衡力,故D錯(cuò)誤。,評(píng)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(wèn)題,難度中等。,6.(2014山東理綜,14,6分)如圖,用兩根等長(zhǎng)輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn),制成一簡(jiǎn)易秋千。某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段,但仍保持等長(zhǎng)且懸掛點(diǎn)不變。木板靜止時(shí),F1表示木板所受合力的大小,F2表示單根輕繩對(duì)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(shí)受力情況如圖所示,設(shè)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(zhuān)用題組 考點(diǎn)一常見(jiàn)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(zhǎng)為8 cm,在4 N的拉力作用下伸長(zhǎng)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(cuò)點(diǎn)撥F=kx中的x為彈簧的形變量,而不是彈簧的總長(zhǎng)度。本題中如果用彈簧總長(zhǎng)度計(jì)算k值,則會(huì)錯(cuò)選B。,評(píng)析本題考查胡克定律的應(yīng)用,為容易題。,2.(2013課標(biāo),21,6分,0.235)(多選)2012年11月,“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號(hào)”航空母艦上著艦成功。圖(a)為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后,飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)立即關(guān)閉,阻攔系統(tǒng)通過(guò)阻攔索對(duì)飛機(jī)施加一作用力,使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止。某次降落,以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn),飛機(jī)在t=0.4 s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置,其著艦到停止的速度-時(shí)間圖線(xiàn)如圖(b)所示。假如無(wú)阻攔索,飛機(jī)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(jī)在甲板上滑行的距離約為無(wú)阻攔索時(shí)的1/10 B.在0.4 s2.5 s時(shí)間內(nèi),阻攔索的張力幾乎不隨時(shí)間變化 C.在滑行過(guò)程中,飛行員所承受的加速度大小會(huì)超過(guò)2.5g D.在0.4 s2.5 s時(shí)間內(nèi),阻攔系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)做功的功率幾乎不變,答案AC速度圖線(xiàn)與時(shí)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(xiàn)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(jī)加速度大小幾乎不變,約為27 m/s2,則飛機(jī)所受阻攔索的合力F不變,但飛機(jī)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(cuò)誤,由F=2T cos 知阻攔索的張力在減小,B錯(cuò)誤;由上述知C正確。,溫馨提示先要讀懂v-t圖線(xiàn)與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的對(duì)應(yīng)關(guān)系,0.4 s飛機(jī)鉤住阻攔索中間位置時(shí),飛機(jī)開(kāi)始做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),0.42.5 s這一段時(shí)間的v-t圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍面積表示對(duì)應(yīng)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(gè)合力是兩部分阻攔索對(duì)飛機(jī)的拉力與摩擦力的合力,摩擦力不變,則阻攔索對(duì)飛機(jī)拉力的合力保持不變,兩個(gè)等值分力間的夾角越小,兩個(gè)等值分力就越小。,評(píng)析本題結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn),以艦載機(jī)為背景,利用速度圖象,考查了識(shí)圖能力、估算能力,在知識(shí)方面考查了圖線(xiàn)與坐標(biāo)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(biāo),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(shí)長(zhǎng)度為l1;改用大小為F2的力拉彈簧,平衡時(shí)長(zhǎng)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(xiàng)正確。,評(píng)析此題考查胡克定律。難度不大,學(xué)生應(yīng)注意彈簧長(zhǎng)度與彈簧形變量的區(qū)別和聯(lián)系。,考點(diǎn)二受力分析、共點(diǎn)力的平衡,答案C物塊對(duì)斜面的正壓力FN=mg cos ,當(dāng)物塊所受外力F為最大值F1時(shí),具有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 由平衡條件可得:F1=mg sin +fm; 同理:當(dāng)物塊所受外力F為最小值F2時(shí),具有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),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(xiàng)C正確,選 項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。,解題關(guān)鍵F平行于斜面,對(duì)物塊施于斜面的壓力沒(méi)有影響。物塊保持靜止,但是運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)有兩種可能,分別是沿斜面向上、向下。,5.(2012課標(biāo),24,14分)拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖)。設(shè)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(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù),重力加速度為g。某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí),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(dòng),求推拖把的力的大小。 (2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tan 0。,答案(1)(2),解析(1)設(shè)該同學(xué)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(duì)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(kāi)始運(yùn)動(dòng),應(yīng)有 F sin N 這時(shí),式仍滿(mǎn)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(dāng)F無(wú)限大時(shí)極限為零,有,sin - cos 0 使上式成立的角滿(mǎn)足0,這里0是題中所定義的臨界角,即當(dāng)0時(shí),不管沿拖桿方向用多大的力都推不動(dòng)拖把。臨界角的正切為 tan 0=。,A組20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組 考點(diǎn)一常見(jiàn)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(diǎn),AC部分粗糙,CB部分光滑,一物塊在AC部分勻速下滑,此時(shí)斜面體對(duì)物塊的作用力為F1、地面對(duì)斜面體的摩擦力為f1,物塊在CB部分下滑時(shí),斜面體對(duì)物塊的作用力為F2、地面對(duì)斜面體的摩擦力為f2,整個(gè)過(guò)程斜面體始終處于靜止,不計(jì)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(shí),物塊和斜面體整體處于平衡狀態(tài),因此地面對(duì)斜面體的摩擦力為零,即f1=0,這時(shí)斜面對(duì)物塊的作用力大小等于物塊的重力,即F1=mg。當(dāng)物塊在CB段下滑時(shí),物塊加速下滑,整體有向左的加速度,則地面對(duì)斜面體有向左的摩擦力,因此有f1F2,C正確,D錯(cuò)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(gè)等腰三角形,使用劈的時(shí)候,垂直劈背加一個(gè)力F,這個(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果,使劈的兩個(gè)側(cè)面推壓木柴,把木柴劈開(kāi)。設(shè)劈背的寬度為d,劈的側(cè)面長(zhǎng)為l,不計(jì)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(shí),設(shè)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(cuò)誤。,3.(2017安徽江淮十校三模,17)一長(zhǎng)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(gè)方形物塊在木板上沿?fù)醢逡阅骋凰俣冗\(yùn)動(dòng),同時(shí)方形木板以相同大小的速度向左運(yùn)動(dòng),木板的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(duì)物塊的摩擦力大小為() A.0B.12mg C.12mgD.12mg,解題關(guān)鍵滑動(dòng)摩擦力大小f=FN,方向與“相對(duì)”運(yùn)動(dòng)方向相反。,易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)v2向左,誤以為物塊受到的滑動(dòng)摩擦力向左,從而認(rèn)為物塊對(duì)擋板的壓力FN=f=2mg,進(jìn)而得出擋板對(duì)物塊的摩擦力f=1FN=12mg,造成錯(cuò)解。實(shí)際物塊相對(duì)于木板有兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng),且速度大小相等。,考點(diǎn)二受力分析、共點(diǎn)力的平衡,4.(2018福建廈門(mén)質(zhì)檢)如圖所示,一個(gè)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(diǎn),另一端系在滑塊上的Q點(diǎn),直線(xiàn)PQ與斜面垂直,滑塊保持靜止。則() A.彈簧可能處于原長(zhǎng)狀態(tài) B.斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小可能為零 C.斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零 D.滑塊一定受到四個(gè)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(shí),彈簧對(duì)滑塊沒(méi)有作用力,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),所以A正確,D錯(cuò)誤;若摩擦力為零,滑塊不可能靜止,所以B錯(cuò)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(cuò)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(yù)警、電子干擾等多項(xiàng)作戰(zhàn)任務(wù)。如圖所示為飛艇拖曳掃雷具掃除水雷的模擬圖。當(dāng)飛艇勻速飛行時(shí),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(shuō)法正確的是 () A.掃雷具受3個(gè)力作用 B.繩子拉力大小為 C.海水對(duì)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(gè)力作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤。海水對(duì)掃雷具作用力的水平分力F水=FT sin ,C項(xiàng)正確。因?yàn)楦×Υ笮∥粗?則繩子拉力大小不能確定,B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。,6.(2017湖南永州三模,15)如圖所示,將一長(zhǎng)方形木塊鋸開(kāi)為A、B兩部分后,靜止放置在水平地面上。則(),A.A受到二個(gè)力作用 B.B受到五個(gè)力作用 C.A對(duì)B的作用力方向垂直于它們的接觸面向下 D.A對(duì)B的作用力方向豎直向下,答案D對(duì)A、B兩部分分別受力分析可知,A受到三個(gè)力作用,B受到四個(gè)力作用,A、B錯(cuò)誤。A對(duì)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(cuò)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(guò)一細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接,它們都穿在一根豎直桿上。當(dāng)兩球平衡時(shí),連接兩球的細(xì)繩與水平方向的夾角分別為和2,假設(shè)裝置中各處摩擦均不計(jì),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(shí),在豎直方向上:對(duì)A球T sin =mAg,對(duì)B球T sin 2=mBg,又T=T,解得:=,B項(xiàng)正確。,8.(2017湖南長(zhǎng)沙三月模擬,14)如圖所示,自動(dòng)卸貨車(chē)靜止在水平地面上,車(chē)廂在液壓機(jī)的作用下,角緩慢增大,在貨物m相對(duì)車(chē)廂仍然靜止的過(guò)程中,下列說(shuō)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(chē)對(duì)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(diǎn)力平衡條件,有:mg sin =f,N=mg cos ,增大時(shí),f增大,N減小,A、B錯(cuò)誤,C正確。對(duì)貨車(chē)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(chē)所受地面支持力不變,再根據(jù)牛頓第三定律知,車(chē)對(duì)地面的壓力不變,D錯(cuò)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(duì)小船進(jìn)行受力分析,如圖,因?yàn)樾〈鰟蛩僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以小船處于平衡狀態(tài),設(shè)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(guò)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(píng)析解決本題的關(guān)鍵是掌握共點(diǎn)力平衡,知道小船在做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),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(shí)間：35分鐘 分值：48分),答案C三個(gè)小圓環(huán)能夠靜止在光滑的圓環(huán)上,因平衡時(shí)a、b的距離等于繩子長(zhǎng)度的一半,則abc恰好是等邊三角形,對(duì)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(xiàng)均錯(cuò)。 c受到兩根繩子的拉力的合力Tc=2Ta cos 30=3mg,所以C項(xiàng)正確。 c與環(huán)之間的彈力Nc=mg+Tc=4mg,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。,關(guān)鍵點(diǎn)撥三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、c,說(shuō)明質(zhì)量相同,光滑說(shuō)明沒(méi)有摩擦力作用。恰好處于平衡狀態(tài),說(shuō)明c處于大圓環(huán)最高點(diǎn),a、b的距離等于繩子長(zhǎng)度的一半,說(shuō)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(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和b,用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連,放置在一個(gè)光滑的半球面內(nèi),已知小球a和b的質(zhì)量之比為,細(xì)桿長(zhǎng)度是球面半徑的倍。 則:兩球處于平衡狀態(tài)時(shí),細(xì)桿與水平面的夾角是() A.45B.30C.22.5D.15,答案D設(shè)桿的彈力為T(mén),小球a和b受力如圖所示,其中FNa和FNb指向球心,設(shè)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(xì)桿的彈力和球面的彈力的作用,過(guò)O作豎直線(xiàn)交ab于c點(diǎn),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(duì)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(xiàng)正確。,關(guān)鍵點(diǎn)撥對(duì)兩小球正確受力分析是基礎(chǔ),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(xiàn)桿,掛在線(xiàn)桿上的電線(xiàn)粗細(xì)均勻且呈對(duì)稱(chēng)性。由于熱脹冷縮,冬季兩相鄰線(xiàn)桿之間的導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度會(huì)有所減少。對(duì)B線(xiàn)桿及兩側(cè)的電線(xiàn),冬季與夏季相比() A.電線(xiàn)最高點(diǎn)處的張力變小 B.電線(xiàn)最低處的張力不變 C.線(xiàn)桿對(duì)地面的壓力變小 D.線(xiàn)桿兩側(cè)電線(xiàn)對(duì)線(xiàn)桿拉力的合力不變,答案D以線(xiàn)桿間電線(xiàn)為研究對(duì)象,受力分析如圖所示。 由對(duì)稱(chēng)性及共點(diǎn)力平衡條件可得:F cos =mg,由于熱脹冷縮,冬天電線(xiàn)變短,角增大,電線(xiàn)最 高點(diǎn)處的張力變大,A項(xiàng)錯(cuò)誤,電線(xiàn)最低處的張力F=F sin =mg tan ,角增大,F變大,B項(xiàng)錯(cuò) 誤。線(xiàn)桿兩側(cè)電線(xiàn)對(duì)線(xiàn)桿拉力的合力等于兩桿間電線(xiàn)的重力,方向豎直向下,且保持不變,則知桿對(duì)地面的壓力不變,則C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)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(kāi)始時(shí)輕繩與斜劈平行?，F(xiàn)給小滑塊施加一個(gè)豎直向上的拉力,使小滑塊沿桿緩慢上升,整個(gè)過(guò)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(duì)小球的拉力先減小后增大 C.豎直桿對(duì)小滑塊的彈力先增大再減小 D.對(duì)小滑塊施加的豎直向上的拉力逐漸增大,思路點(diǎn)撥先對(duì)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(duì)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(xì)桿,小球通過(guò)輕繩與細(xì)桿相連,此時(shí)輕繩處于水平方向,球心恰位于圓弧形細(xì)桿的圓心處,如圖所示。將懸點(diǎn)A緩慢沿桿向上移動(dòng),直到輕繩處于豎直方向,在這個(gè)過(guò)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(dāng)懸點(diǎn)A緩慢向上移動(dòng)過(guò)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(duì)球進(jìn)行受力分析如圖所示,由圖可知,拉力T先減小后增大,C項(xiàng)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(guò)圓環(huán)后,另一端固定在墻上B點(diǎn),且OB處于水平。現(xiàn)將A點(diǎn)緩慢沿天花板水平向右移動(dòng),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?yàn)閳A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(diǎn)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(xiàng)正確。,關(guān)鍵點(diǎn)撥BC段輕繩穿過(guò)光滑圓環(huán),O點(diǎn)并非結(jié)點(diǎn)。當(dāng)A點(diǎn)向右移時(shí),光滑圓環(huán)也向右側(cè)移動(dòng),保持OB水平,物體下降。TC=TB=mg,而TA=mg保持不變。,易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)在A點(diǎn)緩慢移動(dòng)過(guò)程中誤以為O點(diǎn)不動(dòng)從而造成錯(cuò)解。,7.(2017廣東汕頭二模,16)重力都為G的兩個(gè)小球A和B用三段輕繩如圖連接后懸掛在O點(diǎn)上,O、B間的繩子長(zhǎng)度是A、B間的繩子長(zhǎng)度的2倍,將一個(gè)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(duì)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(duì)B球受力分析如圖所示,則可知當(dāng)F與O、B間繩垂直時(shí)F最小,大小為G sin ,其中sin =,則F的最小值 為G,故A項(xiàng)正確。,關(guān)鍵點(diǎn)撥O、A間繩豎直時(shí),A、B間繩上拉力為0;畫(huà)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(guò)光滑定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接,滑環(huán)B套在與豎直方向成=37的粗細(xì)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(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,設(shè)滑環(huán)和桿間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)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(shè)物塊A和滑環(huán)B的質(zhì)量分別為m1、m2,若桿對(duì)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(duì)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(yīng)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(dòng)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(duì)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(shí)際的物理意義。,C組教師專(zhuān)用題組 1.(2018廣東佛山質(zhì)檢)將四塊相同的堅(jiān)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(gè)石塊的兩個(gè)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(duì)石塊1進(jìn)行受力分析如圖所示: 由共點(diǎn)力平衡條件可得=cos 30=。 故A項(xiàng)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(yùn)動(dòng),關(guān)于物體A所受的摩擦力,下列說(shuō)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(shè)法分析:甲圖中,假設(shè)A受摩擦力,與A做勻速運(yùn)動(dòng)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(shè)A不受摩擦力,A將相對(duì)B沿斜面向下運(yùn)動(dòng),則知A受沿F方向的摩擦力。正確選項(xiàng)是D。,3.(2017四川綿陽(yáng)中學(xué)測(cè)試)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小不同,它們的合力大小為F,則() A.F1、F2同時(shí)增加10 N,F也增加10 N B.F1、F2同時(shí)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(gè)增大,F一定增大,答案B若F1、F2方向相反,F1、F2同時(shí)增加10 N,F不變,故A錯(cuò)誤;根據(jù)平行四邊形定則,若F、F2同時(shí)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(cuò)誤;若F1、F2方向相反,且F1F2,F2增大,F不一定增大,故D錯(cuò)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(shí)A、B靜止,現(xiàn)用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未動(dòng)。則施力F后,下列說(shuō)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(méi)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(cuò);由于彈簧的形變沒(méi)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(wú)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(cuò),D對(duì)。,答案A圓環(huán)從靜止釋放到速度最大的過(guò)程中,對(duì)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(xiàng)正確;由于環(huán)在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,彈簧的長(zhǎng)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(duì)環(huán)水平方向研究知,桿對(duì)圓環(huán)的作用力不斷增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)環(huán)、彈簧和物塊整體研究,地面對(duì)物塊的摩擦力與桿對(duì)環(huán)的作用力等大反向,因此地面對(duì)物塊的摩擦力不斷增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)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(duì)物塊的支持力不斷增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,溫馨提示光滑桿f=0,輕彈簧m=0,彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈力為0,靜止釋放時(shí)v0=0,v達(dá)最大時(shí)a=0,F合=0。,解題思路圓環(huán)下滑過(guò)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。,