(浙江选考)2020版高考物理大一轮复习第二章相互作用本章综合能力提升练

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2020版物理浙江高考选考一轮复习讲义:必修1第二章第2讲力的合成与分解含解析

2020版物理浙江高考选考一轮复习讲义:必修1第二章第2讲力的合成与分解含解析

第2讲力的合成与分解知识排查力的合成1.合力与分力(1)定义:如果一个力产生的效果跟几个共点力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,原来那几个力叫做分力。

(2)关系:合力和分力是等效替代的关系。

2.共点力作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的力。

如下图所示均是共点力。

3.力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程。

(2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。

②三角形定则。

力的分解1.定义:求一个已知力的分力的过程。

2.遵循原则:平行四边形定则或三角形定则。

3.分解方法:①按力产生的效果分解;②正交分解。

如图将结点O进行受力分解。

矢量和标量1.矢量:既有大小又有方向的量,相加时遵从平行四边形定则。

2.标量:只有大小没有方向的量,求和时按代数法则相加。

小题速练1.思考判断(1)两个力的合力一定大于任一个分力()(2)两个力的合力至少比其中一个分力大()(3)4 N的力能够分解成 3 N和6 N的两个分力()(4)两个分力大小一定时,两分力方向间的夹角θ越大,合力越小()(5)合力一定时,两等大分力间的夹角θ越大,两分力越大()(6)一个力只能沿两个相互垂直方向进行分解()答案(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×2.[人教版必修1·P64·T2改编]有两个力,它们的合力为0。

现在把其中一个向东 6 N的力改为向南(大小不变),它们的合力大小为()A.6 NB.6 2 NC.12 ND.0答案 B3.[人教版必修1·P66·T2改编]一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力,一个分力在水平方向上并等于240 N,则另一个分力的大小为()A.60 NB.240 NC.300 ND.420 N答案 C共点力的合成1.合力大小的范围(1)两个共点力的合成:|F1-F2|≤F≤F1+F2。

高中物理高考 第2章 第2讲 摩擦力的综合分析 2023年高考物理一轮复习(新高考新教材)

高中物理高考 第2章 第2讲 摩擦力的综合分析    2023年高考物理一轮复习(新高考新教材)
擦力方向向右,对木箱的摩擦力方向向左 C.若木板、木箱均静止,地面对木箱和木板均没有摩擦力 D.若木箱向右运动,木板向左运动,则地面对木板的摩擦力方向向左,
对木箱的摩擦力方向向右
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
若木箱静止,木板向左运动,则地面对木板的滑动 摩擦力方向向右,对木箱有向左的静摩擦力,选项 A错误; 若木板静止,木箱向右运动,则地面对木板的静摩 擦力方向向右,对木箱的滑动摩擦力方向向左,选项B正确; 若木板、木箱均静止,地面对木箱有向左的静摩擦力,地面对木板有 向右的静摩擦力,选项C错误; 若木箱向右运动,木板向左运动,则地面对木板的滑动摩擦力方向向 右,对木箱的滑动摩擦力方向向左,选项D错误.
D.物体A受到的弹簧的拉力增大
由题意得,物体A与小车的上表面间的最大静摩擦力Ffm≥5 N,小车 加速运动时,假设物体A与小车仍然相对静止,则物体A所受合力F合 =ma=10 N,可知此时小车对物体A的摩擦力为5 N,方向向右,且 为静摩擦力,所以假设成立,物体A受到的摩擦力大小不变,故选项 A、B错误,C正确; 弹簧长度不变,物体A受到的弹簧的拉力大小不变,故求出空沙桶的重力 √B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小 √C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
t=0时刻,力传感器显示拉力为2 N,则滑块受到的摩擦力为静摩擦 力,大小为2 N,由小车与空沙 桶受力平衡可知空沙桶的重力也 等于2 N,A选项正确; t=50 s时静摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 N,同时小车 启动,说明沙子与沙桶总重力等于3.5 N,此时摩擦力突变为滑动摩 擦力,滑动摩擦力大小为3 N,B、C选项正确; 此后由于沙子和沙桶总重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N,故50 s后小车 将做匀加速运动,D选项错误.

高中物理高考 第2章 第1讲 重力 弹力 摩擦力 2023年高考物理一轮复习(新高考新教材)

高中物理高考 第2章 第1讲 重力 弹力 摩擦力    2023年高考物理一轮复习(新高考新教材)
√A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点
B.重力的方向总是垂直向下的 C.物体重心的位置与物体形状和质量分布无关 D.力是使物体运动的原因
物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一 点,这个点就是物体的重心,重力的方向是竖直向下而不是垂直向下, 所以选项A正确,B错误; 从题图中可以看出,车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重 心的位置就发生了变化,故选项C错误; 力不是使物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,所以选项 D错误.
例5 如图所示,小车内沿竖直方向的一根轻质弹簧和一条与竖直方向 成α角的细绳拴接一小球.当小车与小球相对静止,一起在水平面上运动 时,下列说法正确的是 A.细绳一定对小球有拉力 B.轻弹簧一定对小球有弹力 C.细绳不一定对小球有拉力,但是轻弹簧对小球一定有弹力
√D.细绳不一定对小球有拉力,轻弹簧对小球也不一定有弹力
1.只要物体发生形变就会产生弹力作用.( × ) 2.轻绳产生的弹力方向一定沿着绳并指向绳收缩的方向.( √ ) 3.轻杆产生的弹力方向一定沿着杆的方向.( × )
方法技巧 提升关键能力
轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较
轻绳
轻杆
弹性绳
轻弹簧
图示
受外力作用时
拉伸形变、压缩
拉伸形变、压缩
拉伸形变
拉伸形变
判断 正误
1.滑动摩擦力的方向与物体的运动方向一定相反.( × ) 2.静摩擦力可能是动力,滑动摩擦力一定是阻力.( × ) 3.运动的物体不可能受到静摩擦力作用.( × ) 4.受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态.( × ) 5.正压力越大,摩擦力可能越大,也可能不变.( √ )
6.滑动摩擦力与接触面积有关,相同材料的两物体接触面积越大,

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件:第二章 相互作用 专题强化二

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件:第二章 相互作用 专题强化二

4
盘查拓展点
生活中平衡问题的实例分析 力的平衡问题在日常生活中有许多实例,解答的关键是要建立正确的物 理模型,选择合适的的解题方法,一般按以下步骤进行:
【典例】 一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹 簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾角θ=45°)、锁槽E以及连杆、锁头等部件 组成,如图甲所示.设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为 μ,最大静摩擦力Ffm由Ffm=μFN(FN为正压力)求得.有一次放学后,当某同 学准备关门时,无论用多大的力, 也不能将门关上(这种现 象称为自锁),此刻暗锁 所处的状态的俯视图如 图乙所示,P为锁舌D与 锁槽E之间的接触点,弹 簧由于被压缩而缩短了x.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2.(多选)如图所示,粗糙水平面上有一长木板,一个人站在木板上用力F 向右推箱子,木板、人、箱子均处于静止状态.三者的质量均为m,下列 说法正确的是 答案 A.箱子受到的摩擦力方向向右
√B.人受到的摩擦力方向向右 √C.箱子对木板的摩擦力方向向右
D.若水平面光滑,人用同样大小的力F推箱子,能使长木板在水平面上 滑动
√A.B对A的摩擦力大小为Ff,方向向左
B.A和B保持静止,C匀速运动
√C.A保持静止,B和C一起匀速运动 √D.C受到地面的摩擦力大小为F-Ff
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
√D.支持力小于(M+m)g
Ff
mg
2
命题点二
动态平衡问题
1.共点力的平衡 (1)平衡状态:物体处于 静止 或 匀速直线运动 状态,称为平衡状态. (2)平衡条件:物体所受合力 为零 ,即 F合=0 .若采用正交分解法求平 衡问题,则平衡条件是 Fx合=0,Fy合=0 . (3)常用推论: ①二力平衡:二力等大反向. ②三力平衡:任意两个力的合力与第三个力等大反向. ③多力平衡:其中任意一个力与其余几个力的合力等大反向.

高中物理高考 第2章 专题强化3 受力分析 共点力平衡 2023年高考物理一轮复习

高中物理高考 第2章 专题强化3 受力分析 共点力平衡    2023年高考物理一轮复习

例9 如图所示,两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接,在
水平外力F作用下,系统处于静止状态,弹簧实际长度相等.弹簧A、B的
劲度系数分别为kA、kB,且原长相等.弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为 θ与45°.设A、B中的拉力分别为FA、FB,小球直径 相比弹簧长度可忽略,重力加速度为g,则
√A.tan θ=12
√B.物体B受到的摩擦力大小为mAgcos θ
C.物体B对地面的压力可能为零
√D.物体B对地面的压力大小为mBg-mAgsin θ
轻绳拉力FT=mAg,对B,在水平方向有Ff=FTcos θ=mAgcos θ,在竖 直方向地面对B的支持力FN=mBg-FTsin θ=mBg-mAgsin θ,由牛顿 第三定律可知,选项B、D正确; 当mBg=mAgsin θ时,FN=0,此时物体B不可能静止,选项A、C错误.
题型二
共点力的平衡条件及应用
基础梳理 夯实必备知识
1.共点力的平衡 (1)平衡状态:物体 静止 或做匀速直线运动 . (2)平衡条件:F合= 0 或Fx= 0 ,Fy= 0 . (3)常用推论 ①若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1) 个力的合力 大小相等、方向相反 . ②若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成 一个 封闭 三角形.
例1 如图所示,水平面上的P、Q两物块的接触面水平,二者叠在一起 在作用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向右做匀速运动,某时刻撤去力 F后,二者仍能不发生相对滑动.关于撤去F前后Q的受力个数的说法正确 的是 A.撤去F前6个,撤去F后瞬间5个
√B.撤去F前5个,撤去F后瞬间5个
C.撤去F前5个,撤去F后瞬间4个 D.撤去F前4个,撤去F后瞬间4个

(浙江选考)2020版高考物理大一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解学案

(浙江选考)2020版高考物理大一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解学案

第2讲力的合成与分解[考试标准]一、力的合成1.合力与分力(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,那几个力叫做这一个力的分力.(2)关系:合力与分力是等效替代关系.2.力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程.(2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量.自测1关于几个力及其合力,下列说法不正确的是( )A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B.合力与原来那几个力同时作用在物体上C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用D.求几个力的合力遵守平行四边形定则答案 B二、力的分解1.定义:求一个力的分力的过程.力的分解是力的合成的逆运算.2.遵循的原则:(1)平行四边形定则.(2)三角形定则.3.力的分解依据(1)一个力可以分解为两个力,如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力.(2)在实际问题中,要依据力的实际作用效果分解.自测2下列图中按力的作用效果分解正确的是( )答案 A三、矢量和标量1.矢量:既有大小又有方向的物理量,叠加时遵循平行四边形定则,如速度、力等.2.标量:只有大小没有方向的物理量,求和时按代数法则相加,如路程、速率等.自测3下列各组物理量中全部是矢量的是( )A.位移、速度、加速度、力B.位移、时间、速度、路程C.力、位移、速率、加速度D.速度、加速度、力、路程答案 A命题点一力的合成1.两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F22.重要结论(1)两个分力大小一定时,夹角θ越大,合力越小.(2)合力一定时,两等大分力的夹角越大,两分力越大.(3)合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力.3.共点力合成的方法(1)作图法.(2)计算法:根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求出合力,是解题的常用方法.。

2020版浙江选考物理大一轮复习(课件+课后达标集训)必修1 第二章 相3 第3节 受力分析 共点力平衡

栏目 导引
第二章 相互作用
法二:效果分解法 将重力按产生的效果分解,如图乙所示,F=G2=tamngθ,FN= G1=smingθ. 法三:正交分解法 将滑块受的力水平、竖直分解,如图丙所示,mg=FNsin θ,F =FNcos θ,联立解得:F=tamngθ,FN=smingθ. 法四:封闭三角形法 如图丁所示,滑块受的三个力组成封闭三角形,解直角三角形 得:F=tamngθ,FN=smingθ.
第二章 相互作用
第 3 节 受力分析 共点力平衡
第二章 相互作用
一、受力分析 1.定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所 有外力都找出来,并画出受力图,这个过程就是受力分析. 2.受力分析的一般顺序:先分析场力(重力、电场力、磁场力), 再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力. 3.受力分析的常用方法 (1)整体法和隔离法:当物理情景中涉及物体较多时,就要考虑 采用整体法和隔离法.
栏目 导引
第二章 相互作用
2.如图所示,一条不可伸长的轻质细绳一端
跨过光滑钉子 b 悬挂一质量为 m1 的重物, 悬挂点为 d,另一端与另一轻质细绳相连于
为 FN,OP 与水平方向的夹角为 θ.下列关系正确的是( )
A.F=tamngθ
B.F=mgtan θ
C.FN=tamngθ
D.FN=mgtan θ
栏目 导引
第二章 相互作用
解析:选 A.法一:合成法 滑块受力如图甲,由平衡条件知:mFg=tan θ,mFNg=sin θ⇒F= tamngθ,FN=smingθ.
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第二章 相互作用
受力分析 【题组过关】 1.(2019·嘉兴检测)2016 年 3 月,谷歌人工 智能 AlphaGo 与韩国棋手李世石的人机 对战引起了全世界的关注.棋手在落子 时,习惯将棋子先放置到棋盘上,再用手指推棋子到落子位置, 假设棋子在棋盘上移动时为匀速直线运动.棋子在移动过程中, 下列说法正确的是( )

高中物理高考 第2章 实验3 探究两个互成角度的力的合成规律 2023年高考物理一轮复习

只要使测力计A的示数减小就行,说法合理即可.
例4 有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律: 在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点 O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根 绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题: (1)改变钩码个数,实验可能完成的是_B__C_D__(填正确答案标号). A.钩码的个数N1=N2=2,N3=5 B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4 C.钩码的个数N1=N2=N3=4 D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
刻度 D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计
的拉力
两绳套拉力的合力不一定沿角平分线,选项A错误; 同一次实验,用一绳套拉橡皮条和用两绳套拉橡皮条结点O的位置相 同,不同次实验结点O的位置可以不同,选项B正确; 为了减小摩擦和误差,施力方向应沿测力计轴线,读数时视线应正 对测力计刻度,选项C正确; 合力可以比分力大,也可以比分力小,选项D错误.
4.数据处理 (1)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出 这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边作平行四边 形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示. (2)用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出拉力F′ 的图示. (3)比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合,从而验证平 行四边形定则.
实验中的分力与合力的关系必须满足:|F1-F2|≤F3≤F1+F2(等号在 反向或同向时取得),因此B、C、D三项都是可以的.
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是__A___(填选项前字母). A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子
的方向 B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度 C.用量角器量出三段绳子之间的夹角 D.用天平测出钩码的质量

(浙江选考)2020版高考物理大一轮复习第二章相互作用本章学科素养提升课件

第二章 相互作用
第二章 学科素养提升
物理建模能力的培养
1.轻杆、轻绳和轻弹簧的模型问题
轻杆
轻绳
模型图示
轻弹簧
柔软,只能发生 既可伸长,也可压
形变特点 只能发生微小形变 微小形变,各处 缩,各处弹力大小
张力大小相等 相等 模
型 方向特点 不一定沿杆,可以 只能沿绳,指向 沿弹簧轴线,与弹

是任意方向
例3 如图4所示,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,
绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计,衣服处于静止状态.如果保持
绳子A 端、B端在杆上位置不变,将右侧杆平移到虚线位置(绳仍为绷紧状
态),稳定后衣服仍在空中处于静止状态,则
A.绳子的拉力变大
B.绳子的拉力不变
C.绳对挂钩拉力的合力变小
绳收缩的方向 簧形变方向相反

可以提供拉力、支
可以提供拉力、支
作用效果特点
只能提供拉力
持力
持力
大小突变特点 可以发生突变 可以发生突变 一般不能发生突变
解决三种模型问题时应注意的事项: (1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型. (2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态. (3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态.
图3
绳上套的是光滑轻环,作用在绳上形成“活结”,此时绳上的拉力大小处处 相等,平衡时左右两段绳与水平面所成夹角相等,即α=β.当动点P移至P′时, 绳长保持不变,夹角α=β也保持不变,Q移至Q′,这与绳“死结”模型截然 不同. 此类问题破题关键有两点: (1)不计轻环与绳间的摩擦时,左右两段绳中张力大小相等,左右两段绳与竖 直方向的夹角也相等. (2)绳总长度不变时,sin θ=dl ,绳中张力和绳与竖直方向的夹角θ随两悬点水平 距离d的变化而变化.

2020版浙江选考物理总复习练习:第二章 3 第3节 受力分析 共点力平衡

【随堂检测】1.(2019·温州四校联考)半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN .在P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ,整个装置处于静止状态.如图所示是这个装置的纵截面图.若用外力使MN 保持竖直并且缓慢地向右移动,在Q 落到地面以前,发现P 始终保持静止.在此过程中,下列说法中正确的是( )A .MN 对Q 的弹力逐渐减小B .地面对P 的摩擦力逐渐增大C .P 、Q 间的弹力先减小后增大D .Q 所受的合力逐渐增大答案:B2.如图所示,AC 、CD 、BD 为三根长度均为l 的轻绳,A 、B 两端被悬挂在水平天花板上,相距2l .现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物,为使CD轻绳保持水平,在D 点上可施加力的最小值为( )A .mg B.33mg C.12mg D.14mg 答案:C3.(2019·绍兴检测)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变小解析:选A.木板静止时受力情况如图所示,设轻绳与竖直木桩的夹角为θ,由平衡条件知,合力F 1=0,故F 1不变,F 2=mg 2cos θ,剪短轻绳后,θ增大,cos θ减小,F 2增大,故A 正确.4.(多选)(2019·舟山质检)如图所示,A 、B 两球质量均为m ,固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O 点,其中球A 处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处,已知两球均处于平衡状态,OAB 恰好构成一个正三角形,则下列说法正确的是(重力加速度为g )( )A .球A 可能受到四个力的作用B .弹簧对球A 的弹力大于对球B 的弹力C .绳OB 对球B 的拉力大小一定等于mgD .绳OA 对球A 的拉力大小等于或小于1.5mg解析:选ACD.对球B 受力分析,据共点力平衡可知弹簧和绳对球B 的作用力大小均为mg ,选项C 正确.对同一弹簧而言,产生的弹力处处相等,故弹簧对球A 的弹力等于对球B的弹力,选项B 错误.对球A 分析可知,一定受重力、弹簧的弹力、墙面的支持力作用,可能受地面的支持力和绳的拉力,地面的支持力和绳的拉力也可能有一个为0,当地面对球A 的支持力为0时,绳上的拉力最大,等于重力和弹簧竖直方向的分力之和,即1.5mg ,故选项A 、D 正确.【课后达标检测】选择题1.(2019·浙江新高考名校创新卷(四))如图所示,物体A 靠在竖直墙面上,在力F 作用下,A 、B 保持静止.物体A 的受力个数为( )A .2B .3C .4D .5答案:B2.将两个质量均为m 的小球a 、b 用细线相连后,再用细线悬挂于O 点,如图所示.用力F 拉小球b ,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa 与竖直方向的夹角保持θ=30°,则F 的最小值为( ) A.33mg B .mg C.32mg D.12mg 答案:B3.(2019·绍兴质检)如图所示,有一只重为G 的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行,在此过程中,蜻蜓受到空气对它的作用力的方向是( )A .a 方向B .b 方向C .c 方向D .d 方向答案:A4.(2019·嘉兴一中检测)如图所示,质量为M 、半径为R 的半球形物体A 放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m 、半径为r 的光滑球B ,系统处于静止状态.则( )A .A 对地面的压力等于(M +m )gB .A 对地面的摩擦力方向向左C .B 对A 的压力大小为mgR R +rD .细线对小球的拉力大小为mgr R解析:选A.把A 、B 看成一个整体,对整体受力分析得整体受重力和地面对整体的支持力,整体对地面的压力即A 对地面的压力等于(M +m )g ,A 正确;地面对整体没有摩擦力,即A 对地面没有摩擦力,B 错误;对B 受力分析如图,由图得到cos θ=R R +r,cos θ=F 合F AB =mg F AB ,联立得F AB =R +r R mg ,C 错误;tan θ=(R +r )2-R 2R =r 2+2Rr R ,tan θ=F mg,联立得细线对小球的拉力F =r 2+2Rr Rmg ,D 错误. 5.(2019·湖州质检)如图所示,运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球质量分别为M 、m ,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则( )A .球拍对球的作用力为mg cos θB .运动员对球拍的作用力为Mg cos θC .运动员的加速度为g tan θD .若运动员的加速度大于g sin θ,球一定沿球拍向上运动解析:选C.由题意知乒乓球加速度水平向右,作乒乓球受力图,如图,F N =mg cos θ,A 项错误;F 合=mg tan θ=ma ,g sin θ<g tan θ=a ,C 项正确,D 项错误;以球拍和乒乓球整体为研究对象,运动员对球拍的作用力应为Mg +mg cos θ,B 项错误.6.(2019·嘉兴质检)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为F N1,球对木板的压力大小为F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中( )A .F N1始终减小,F N2始终增大B .F N1始终减小,F N2始终减小C .F N1先增大后减小,F N2始终减小D .F N1先增大后减小,F N2先减小后增大解析:选B.对小球进行受力分析,如图所示,根据物体的平衡条件,可将三个力构建成矢量三角形.重力不变,随着木板缓慢转到水平位置,球对木板的压力大小F N2逐渐减小,墙面对球的压力大小F N1逐渐减小,故B 正确.7.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球.当它们处于平衡状态时,质量为m 1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=90°,质量为m 2的小球位于水平地面上,设此时质量为m 2的小球对地面压力大小为F N ,细线的拉力大小为F T ,则( )A .F N =(m 2-m 1)gB .F N =m 2gC .F T =22m 1gD .F T =⎝⎛⎭⎫m 2-22m 1g 解析:选B.分析小球m 1的受力情况,由物体的平衡条件可得,绳的拉力F T =0,故C 、D 均错误;分析m 2受力,由平衡条件可得:F N =m 2g ,故A 错误,B 正确.8.(多选)(2019·绍兴质检)如图所示,L 形木板置于粗糙水平面上,光滑物块压缩弹簧后用细线系住.烧断细线,物块弹出的过程木板保持静止,此过程()A.弹簧对物块的弹力不变B.弹簧对物块的弹力逐渐减小C.地面对木板的摩擦力不变D.地面对木板的摩擦力逐渐减小解析:选BD.烧断细线,弹簧要恢复原状,弹簧对物块的弹力逐渐减小,故A错误,B 正确;木板在水平方向上受到弹簧的弹力和地面的静摩擦力,两个力平衡,由于弹簧的弹力逐渐减小,则地面对木板的摩擦力逐渐减小,故C错误,D正确.9.(2019·舟山高二期中)如图所示,在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态.现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处,已知P、A在同一水平线上,且在此过程中物体A和C始终保持静止不动,A、B可视为质点.关于此过程,下列说法正确的是()A.物体A受到斜面的支持力先增大后减小B.物体A受到斜面的支持力一直增大C.地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D.地面对斜面C的摩擦力先减小后增大解析:选A.以斜面C和A为研究对象,受到重力(M+m)g、小球B对A的库仑力F、地面对C的支持力F N和地面对C的摩擦力F f作用,如图甲所示,根据平衡条件可得:F f=F·cos θ,F N=(M+m)g+F sin θ,当θ由0°增大到90°时,F f减小,F N增大,所以C、D错;以A为研究对象,受到重力mg、小球B对A的库仑力F、物体A受到斜面的支持力F N A和物体A受到斜面的摩擦力F f A,如图乙所示,根据平衡条件得:F N A=mg cos α+F·sin(α+θ),当θ由0°增大到90°时,F N A先增大后减小,所以A正确,B错误.10.(2019·台州检测)滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动.如图所示,一个小孩正在滑梯上匀速下滑,则()A.小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B.小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C.小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小一定不相等D.小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等解析:选D.小孩在滑梯上受力如图所示,设滑梯斜面倾角为θ,则F N=mg cosθ,F f=mg sin θ,所以A、B错误;小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反,故C错误、D正确.11.(2019·金华质检)如图所示,A、B两物体静止在粗糙水平面上,其间用一根轻弹簧相连,弹簧的长度大于原长.若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B,直到A即将移动,此过程中,地面对B的摩擦力F1和对A的摩擦力F2的变化情况是()A.F1先变小后变大再不变B.F1先不变后变大再变小C.F2先变大后不变D.F2一直在变大解析:选A.因在施加拉力F前,弹簧处于伸长状态,此时地面对A的摩擦力水平向左,地面对B的摩擦力水平向右,对B施加水平向右的拉力后,随着F的增大,物体B受的摩擦力先水平向右逐渐减小,再水平向左逐渐增大,当B 相对地面向右运动后,物体B 受地面的摩擦力不再变化,而在物体B 运动之前,物体A 受地面的摩擦力水平向左,大小不变,当B 向右运动后,随弹簧弹力的增大,物体A 受到的摩擦力逐渐增大,综上所述,选项A 正确,B 、C 、D 错误.12.如图所示,在粗糙水平面上放置A 、B 、C 、D 四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻橡皮绳相互连接,正好组成一个菱形,∠ABC =60°,整个系统保持静止状态.已知D 物块所受的摩擦力大小为F ,则A 物块所受的摩擦力大小为( ) A.33F B .F C.32F D .2F解析:选A.设A 物块所受的摩擦力大小为F f ,每根橡皮绳的弹力为F T ,则有2F T cos 60°=F f ,对D :2F T cos 30°=F ,解得F f =33F ,故A 正确,B 、C 、D 错误. 13.(多选)(2019·杭州高二月考)如图是简易测水平风速的装置,轻质塑料球用细线悬于竖直杆顶端O ,当水平风吹来时,球在水平风力F 的作用下飘起来.F 与风速v 成正比,当v =3 m/s 时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=45°,则( )A .当风速v =3 m/s 时,F 的大小恰好等于球的重力B .当风速v =6 m/s 时,θ=90°C .水平风力F 越大,球平衡时,细线所受拉力越小D .换用半径相等,但质量较大的球,则当θ=45°时,v 大于3 m/s解析:选AD.对小球受力分析,小球受重力、风力和拉力处于平衡,当细线与竖直方向的夹角θ=45°时,根据平行四边形定则知,风力F =mg ,故A 正确;当风速为6 m/s ,则风力为原来的2倍,即为2mg ,根据平行四边形定则知,tan θ=2mg mg=2,θ≠90°,故B 错误;拉力F T =mg cos θ,水平风力越大,平衡时,细线与竖直方向的夹角θ越大,则细线的拉力越大,故C 错误;换用半径相等,但质量较大的球,知重力变大,当θ=45°时,风力F =mg ,可知风力增大,所以v 大于3 m/s ,故D 正确.14.(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,则衣架悬挂点右移解析:选AB.设两段绳子间的夹角为2α,由平衡条件可知,2F cos α=mg ,所以F =mg 2cos α,设绳子总长为L ,两杆间距离为s ,由几何关系L 1sin α+L 2sin α=s ,得sin α=s L 1+L 2=s L,绳子右端上移,L 、s 都不变,α不变,绳子张力F 也不变,A 正确;杆N 向右移动一些,s 变大,α变大,cos α变小,F 变大,B 正确;绳子两端高度差变化,不影响s 和L ,所以F 不变,C 错误;衣服质量增加,绳子上的拉力增加,由于α不会变化,悬挂点不会右移,D 错误.15.(2019·台州质检)将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°.假定石块间的摩擦力可以忽略不计,则第1、2块石块间的作用力F 1和第1、3块石块间的作用力F 2的大小之比为( )A .1∶2 B.3∶2C.3∶3D.3∶1解析:选B.以第1块石块为研究对象,受力分析如图所示,石块静止,则F 1=F 2cos 30°,F 1F 2=cos 30°=32,故B 正确.。

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第二章相互作用本章综合能力提升练(限时:45分钟)一、单项选择题1.(2016·浙江10月选考·3)中国女排在2016年奥运会比赛中再度夺冠.图1为比赛中精彩瞬间的照片,此时排球受到的力有( )图1A.推力B.重力、推力C.重力、空气对球的作用力D.重力、推力、空气对球的作用力答案 C解析此时手与球并没有接触,所以没有推力,故C选项正确.2.如图2所示,铁质的棋盘竖直放置,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是( )图2A.棋子共受三个力作用B.棋子对棋盘的压力大小一定等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.质量不同的棋子所受的摩擦力不同答案 D解析棋子受重力、棋盘的吸引力、棋盘的弹力、摩擦力,共四个力,A错误;棋子对棋盘的压力大小等于棋盘对棋子的吸引力的大小,与重力大小无关,B错误;棋子所受摩擦力的大小总是等于重力,与棋子的磁性强弱无关,C错误;棋子所受摩擦力的大小等于重力,则质量不同的棋子所受摩擦力不同,D正确.3.如图3所示是放在水平地面上的磁悬浮地球仪,地球仪依靠它与底座之间的磁力悬浮在底座的正上方保持静止,已知地球仪的质量为m,底座的质量为M,则底座对水平地面的作用力大小为( )图3A.0 B.mgC.Mg D.(m+M)g答案 D解析将地球仪和底座看成整体,整体受到的重力为(m+M)g,支持力为F N,满足F N=(m+M)g,根据牛顿第三定律可知底座对水平地面的作用力大小为(m+M)g,D正确.4.假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀产生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,如图4所示,菜刀刀刃横截面为等腰三角形,刀刃前部的横截面顶角较小,后部的顶角较大,他先后做出过几个猜想,其中合理的是( )图4A.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B.在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D.在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大答案 D5.如图5所示,两个相同的小物块P、Q静止在斜面上,P与Q之间的轻弹簧A处于伸长状态,Q与挡板间的轻弹簧B处于压缩状态,则以下判断正确的是( )图5A .撤去弹簧A ,物块P 将下滑,物块Q 将静止B .撤去弹簧A ,弹簧B 的弹力将变小C .撤去弹簧B ,两个物块均保持静止D .撤去弹簧B ,弹簧A 的弹力将变小答案 C解析 根据题意:将P 、弹簧A 、Q 看成整体可以知道,整体所受的摩擦力方向均沿斜面向上,整体所受的摩擦力大于整体重力沿斜面向下的分力,撤去弹簧B 后,两个物块均保持静止,弹簧A 的弹力不变,撤去弹簧A 后物块P 和Q 仍然可以处于静止状态,弹簧B 的弹力可能不变,故A 、B 、D 错误,C 正确.6.浙江省某中学校园环境优美,景色宜人,如图6甲所示,淡如桥是同学们必走之路,淡如桥是座石拱桥,图乙是简化图,用四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30°.假定石块间的摩擦力忽略不计,则第1、2石块间的作用力和第1、3石块间的作用力大小之比为( )甲 乙图6A.12B.33C.32D. 3 答案 C解析 对石块1受力分析,可知F N12∶F N13=sin60°=32,故C 正确. 7.(2018·温州市3月选考)研究发现,经常低头玩手机会引起各类疾病.当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量,低头玩手机时,颈椎受到的压力会随之变化.现将人体头颈部简化为如图7所示的模型,P 点为头部的重心,PO 为提供支持力的颈椎(视为轻杆)可绕O 点转动,PQ 为提供拉力的肌肉(视为轻绳).当某人低头时,PO 、PQ 与竖直方向的夹角分别为30°、60°,此时颈椎受到的压力与直立时颈椎受到的压力之比约为( )图7A.1∶1 B.2∶1C.3∶1D.2∶1答案 C8.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图8所示.将悬点A缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直方向,在这个过程中,轻绳的拉力( )图8A.逐渐增大B.大小不变C.先减小后增大D.先增大后减小答案 C解析当悬点A缓慢沿杆向上移动的过程中,小球始终处于平衡状态,小球所受重力mg的大小和方向都不变,支持力的方向不变,对球进行受力分析如图所示,由图可知,拉力F T 先减小后增大,C正确.9.如图9所示,两个小球a、b质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角为θ=45°,已知弹簧的劲度系数为k,则弹簧形变量不可能是( )图9A.2mgkB.2mg2kC.42mg3kD.2mgk答案 B解析当F与细线Oa垂直时,F有最小值,F的最小值为F min=2mg sinθ=2×22mg=2mg.根据胡克定律得F min=kx min,所以x min=2mgk,A、C、D可能,B不可能.二、多项选择题10.在2015年9月3日抗战胜利70周年阅兵中,20架直升机组成数字“70”字样飞过天安门上空.如图10所示,为了使领航的直升机下悬挂的国旗不致上飘,在国旗的下端悬挂了重物,假设国旗(包括悬挂物,看成一个物体)的质量为m,直升机的质量为M,直升机水平匀速飞行,在飞行过程中,悬挂国旗的细线与竖直方向的夹角始终为α.以下说法正确的是( )图10A.国旗受到2个力的作用B.细线的拉力大于mgC.空气对国旗的阻力大小为mg tanαD.空气给直升机的力的方向竖直向上答案BC解析对国旗受力分析如图,国旗受三个力,重力、细线的拉力和空气阻力,其中空气阻力与运动的方向相反,沿水平方向.根据共点力平衡得F=mgcosα,F f=mg tanα,故B、C正确,A、D错误.11.有一堆沙子在水平地面上堆成圆锥形,稳定时底角为α,如图11所示.如果视每粒沙子完全相同,沙子与沙子之间、沙子与地面之间的动摩擦因数均为μ,沙子之间的最大静摩擦力可近似认为与滑动摩擦力相等,下列说法正确的是( )图11A.沙子稳定时,沙堆底面受到地面的摩擦力一定为零B.沙子稳定时,只有形成严格规则的圆锥底面受到地面的摩擦力才为零C.沙子稳定形成的圆锥底角最大值为αmax=arctanμD.沙子稳定形成的圆锥底角最大值为αmax=arcsinμ答案AC解析只要沙子稳定,沙堆底面受到地面的摩擦力就一定为零,不一定是严格规则的圆锥底面,故A正确,B错误.当沙子形成稳定的圆锥时,由二力平衡得μmg cosα=mg sinα,αmax =arctanμ,故C正确,D错误.12.(2018·9+1高中联盟联考)如图12所示,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水平向右拉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始终保持静止,则( )图12A.绳OO′的张力保持不变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AD三、实验题13.图13甲为“探究求合力的方法”的实验装置.图13(1)下列说法中正确的是________.A .在测量同一组数据F 1、F 2和合力F 的过程中,橡皮条结点O 的位置不能变化B .弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下C .F 1、F 2和合力F 的大小都不能超过弹簧测力计的量程D .为减小测量误差,F 1、F 2方向间夹角应为90°(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力F 的大小为________N.答案 (1)AC (2)4.00解析 (1)在同一组数据中,只有当橡皮条结点O 的位置相同时,两个力的作用效果和一个力的作用效果才相同,故A 正确;弹簧测力计拉细线时,方向不一定竖直向下,只要把O 点拉到同一位置即可,故B 错误;根据弹簧测力计的使用原则可知,在测力时不能超过弹簧测力计的量程,故C 正确;F 1、F 2方向间夹角为90°并不能减小误差,故D 错误.(2)由题图乙弹簧测力计的指针指示位置可知,拉力F 的大小为4.00N.四、计算题14.如图14所示为小朋友在水平冰面上用绳子拉着冰车玩耍的情景.已知冰车与冰车上小朋友的总质量为30kg ,细绳受到的拉力为100N ,拉力与水平方向的夹角为37°,冰车做匀速直线运动.(取g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:图14(1)冰车对冰面的压力大小;(2)冰车与冰面间的动摩擦因数.答案 (1)240N (2)13解析 (1)对冰车及冰车上小朋友组成的整体受力分析得:冰面的支持力F N =mg -F sin37°,解得F N =240N根据牛顿第三定律得冰车对冰面的压力大小F N ′=F N =240N(2)根据滑动摩擦力公式F f =μF N冰车匀速滑动,水平方向受力平衡F f =F cos37°解得μ=13. 15.如图15所示,水平细杆上套有一质量为0.54kg 的小环A ,用轻绳将质量为0.5kg 的小。

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