高中物理相互作用(受力分析)相关八大题型整理及专项练习(带答案)

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高中物理相互作用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

高中物理相互作用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

高中物理相互作用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1.如图所示,质量均为M 的A 、B 两滑块放在粗糙水平面上,滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数为μ,两轻杆等长,且杆长为L,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,杆与水平面间的夹角为θ,在两杆铰合处悬挂一质量为m 的重物C,整个装置处于静止状态。

重力加速度为g ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,试求:(1)地面对物体A 的静摩擦力大小;(2)无论物块C 的质量多大,都不能使物块A 或B 沿地面滑动,则μ至少要多大? 【答案】(1)2tan mgθ (2)1tan θ【解析】 【分析】先将C 的重力按照作用效果分解,根据平行四边形定则求解轻杆受力;再隔离物体A 受力分析,根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力.要使得A 不会滑动,则满足m f f ≤,根据数学知识讨论。

【详解】(1)将C 的重力按照作用效果分解,如图所示:根据平行四边形定则,有:12122mgmg F F sin sin θθ=== 对物体A 水平方向:1cos 2tan mgf F θθ==(2)当A 与地面之间的摩擦力达到最大静摩擦力时:1(sin )m f Mg F μθ=+ 且m f f ≤ 联立解得:1=2tan (2)tan (1)m M M m mμθθ≥++ ,当m →∞时,112tan tan (1)M mθθ→+,可知无论物块C 的质量多大,都不能使物块A 或B 沿地面滑动,则μ至少等于1tan θ。

2.如下图,水平细杆上套有一质量为M的小环A,用轻绳将质量为m=1.0kg的小球B与A相连,B受到始终与水平成53o角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向的夹角为37o,运动过程中B球始终在水平细杆的正下方,且与A的相对位置不变.已知细杆与环A间的动摩擦因数为,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)B对绳子的拉力大小(2)A环的质量.【答案】(1)6.0N;(2)1.08kg【解析】【详解】(1)对小球B受力分析如图,得:F T=mgsin37°代入数据解得:F T=6.0N(2)环A做匀速直线运动,受力如图,有:F T cos37°-f=0F N=Mg+F T sin37°又:f=μF N代入数据解得:M=1.08kg3.如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.4 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在空间内,分布着磁感应强度B=0.5 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场。

高中物理受力分析(相互作用)最新最全高考专题附有详细解析解析

高中物理受力分析(相互作用)最新最全高考专题附有详细解析解析

高中物理受力分析(相互作用)最新最全高考专题附有详细解析一.选择题(共30小题)1.(2016•惠州模拟)如图所示,水平地面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一个处于伸长状态的弹簧,整个装置保持静止.下列说法正确的是()A.M对m的摩擦力方向向右B.M对m无摩擦力作用C.地面对M的摩擦力方向向右D.地面对M无摩擦力作用2.(2016•南康区校级一模)如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面上,O为球心.有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处,另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点.OP与水平方向的夹角为θ=30°,下列说法正确的是()A.小球受到轻弹簧的弹力大小为mgB.弹簧的原长为R+C.小球受到容器的支持力大小为mgD.半球形容器受到地面的摩擦力大小为mg3.(2015•陕西校级模拟)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4.(2015•山东)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μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,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.5.(2015•广东)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6.(2015•南京)把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示.则薄板的重心可能是图中的()A.A点B.B点C.C点D.D点7.(2015•浙江校级学业考试)如图所示,用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计读数为0.90N,已知滑块重为3N,则滑块与桌面间动摩擦因数为()A.0.1 B.0.3 C.2.0 D.3.08.(2015•廉江市校级模拟)如图所示,用水平力F将质量为m的木块压在竖直墙壁上使木块保持静止,下列说法中正确的是()A.因为木块静止,木块所受的静摩擦力可能等于0B.木块所受的静摩擦力大小等于mg,方向向上C.木块所受的静摩擦力可能大于mgD.如果F增大,木块与墙壁间的静摩擦力也增大9.(2015•徐州模拟)一辆汽车停在水平地面上,一个人用力水平推车,但车仍然静止,下列说法中正确的是()A.此人推车的力小于汽车所受到的静摩擦力B.此人推车的力与汽车受到的摩擦力平衡C.此人推车的力增大时,汽车受到摩擦力将保持不变D.此人推车的力增大时,汽车受到摩擦力将不断减小,直到汽车能够运动起来为止10.(2015•南京)如图所示,测力计与水平桌面平行,拉力从零逐渐增大,拉力为16N时,木块不动;拉力为20N时,木块恰好被拉动;木块做匀速运动时拉力为19N.木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是()A.16N、19N B.16N、20N C.19N、20N D.20N、19N11.(2015•廉江市校级模拟)关于摩擦力,以下说法中正确的是()A.运动的物体只可能受到滑动摩擦力B.静止的物体有可能受到滑动摩擦力C.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反D.滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致12.(2015•株洲校级模拟)如图,物体在受到一水平拉力F=10N作用下,沿水平面向右运动.已知,物体与水平面的动摩擦因数μ=0.2,物体质量m=5kg,重力加速度g=10m/s2,则物体所受摩擦力为()A.10N,水平向左B.10N,水平向右C.20N,水平向左D.20N,水平向右13.(2015•江苏校级模拟)在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd,在木板的正中点放置一个质量为m的木块,如图所示.先以木板的ad边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的ab边与桌面的夹角为θ;再接着以木板的ab边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的ad边与桌面的夹角也为θ(ab边与桌面的夹角θ不变).在转动过程中木块在木板上没有滑动,则转动之后木块受到的摩擦力大小为()A.2mgsinθB.mgsinθC.m gsin2θD.m gsinθ14.(2015•中山二模)如图,小物块P位于光滑斜面上,斜面Q位于光滑水平地面上,小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中()A.斜面静止不动B.物块P对斜面的弹力对斜面做正功C.物块P的机械能守恒D.斜面对P的弹力方向不垂直于接触面15.(2014•海南)如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO′段水平,长度为L;绳子上套一可沿绳滑动的轻环.现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L.则钩码的质量为()A.M B.MC.M D.M16.(2014•临沂模拟)光滑水平桌面上放置一长木板,长木板上表面粗糙,上面放置一小铁块,现有一水平向右的恒力 F 作用于铁块上,以下判断正确的是()A.铁块与长木板都向右运动,且两者一定保持相对静止B.若水平力足够大,铁块与长木板间有可能发生相对滑动C.若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间有可能发生相对滑动D.若两者保持相对静止,运动一段时间后,拉力突然反向,铁块与长木板间仍将保持相对静止17.(2012•陕西校级一模)如图,一半圆形碗的边缘上装有一定滑轮,滑轮两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体,质量分别为m1、m2,m1>m2.现让m1从靠近定滑轮处由静止开始沿碗内壁下滑.设碗固定不动,其内壁光滑、半径为R.则m1滑到碗最低点的速度为()A.B.C.D.18.(2012•如皋市校级模拟)如图所示,水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着,现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端,使物体从A点起由静止开始运动.若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2,图中AB=BC,且动摩擦因数处处相同,则在物体的运动过程中()A.摩擦力增大,W1>W2B.摩擦力减小,W1<W2C.摩擦力增大,W1<W2D.摩擦力减小,W1>W219.(2012•禅城区校级模拟)如图所示,在绳下端挂一物体,用力F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为α,且保持其平衡.保持α不变,当拉力F有最小值时,F与水平方向的夹角β应是()A.0B.C.2αD.α20.(2012•婺城区校级二模)一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦),如图所示.现用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体A仍然静止.则下列说法正确的是()A.水平力F一定变大B.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大C.物体A所受斜面体的支持力一定不变D.斜面体所受地面的支持力一定不变21.(2012•射洪县校级模拟)如图所示,在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,C为一垂直固定在斜面上的挡板.A、B质量均为m,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平力F从零开始缓慢增大作用于P,(物块A一直没离开斜面,重力加速度g)下列说法正确的是()A.力F较小时A相对于斜面静止,F增加到某一值,A相对于斜面向上滑行B.力F从零开始增加时,A相对斜面就开始向上滑行C.B离开挡板C时,弹簧伸长量为mgsinθ/kD.B离开挡板C时,弹簧为原长22.(2012•涪城区校级模拟)如图所示,斜面体M放置在水平地面上,位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用.设物块与斜面之间的摩擦力大小为f1,斜面与地面之间的摩擦力大小为f2.增大推力F,斜面体始终保持静止,下列判断正确的是()A.如果物块沿斜面向上滑动,则f1、f2一定增大B.如果物块沿斜面向上滑动,则f1、f2一定不变C.如果物块与斜面相对静止,则f1可能增大、f2一定不变D.如果物块沿斜面相对静止,则f1可能减小、f2一定增大23.(2012•渭滨区校级模拟)在《互成角度的两个力的合成》这一实验中,如图所示,使b 弹簧秤从图示位置开始缓慢转动,在这过程中,保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不变,则在整个过程中,关于a、b两弹簧秤示数的变化情况是()A.a示数增大,b示数减小B.a示数减小,b示数增大C.a示数减小,b示数先减小后增大D.a示数减小,b示数先增大后减小24.(2011•雅安模拟)如图,一滑块以速度v0从置于粗糙地面上的斜面体的底端A开始冲上斜面,到达某一高度后返冋A,斜面与滑块之间有摩擦且斜面体始终静止.下列图象分别表示滑块运动过程中的速度v、加速度a和斜面体受地面支持力F、摩擦力f随时间变化的关系,其中可能正确的是()A.B.C.D.25.(2011•武昌区模拟)如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC 一端通过铰链固定在C点,另一端B栓牢一根轻绳,轻绳下端悬挂一重为G的物体,上端绕过定滑轮A,用水平拉力F拉轻绳,开始时∠BCA=160°,现使∠BCA缓慢变小,直到杆BC接近竖直杆AC.在此过程中(不计滑轮质量,不计摩擦)()A.拉力F大小不变B.拉力F逐渐减小C.轻杆B端所受轻绳的作用力大小不变D.轻杆B端所受轻绳的作用力先减小后增大26.(2011•溧水县校级模拟)如图所示,BOB1是橡皮绳,∠BOB1=120°,O点悬挂的重物重为G,O点为圆心,BB1在以O为圆心的同一圆弧上,现将BB1沿该圆弧同时分别移到非常靠近A点,若要使结点O位置仍在圆心,则重物的重力应取()A.G B.C.D.2G27.(2011•武进区校级一模)如图所示,在水平面上放一斜面体A,质量为M,若斜面上质量为m的物体B以加速度a减速下滑,斜面体A静止不动,斜面倾角为θ,则下列说法中正确的是()A.地面对斜面体没有摩擦力B.地面对斜面体有水平向右的摩擦力,大小为ma cosθC.地面对斜面体有水平向左的摩擦力,大小为ma cosθD.地在对斜面体的支持力大小为(M+m)g28.(2011•和平区校级一模)如图所示,物体在粗糙的水平面上,受到一个与水平方向成α角的拉力F的作用,匀速向右运动,若拉力F的方向与水平方向所成的α角的减小,物体仍匀速运动.下列说法正确的是()A.拉力F与物体所受的摩擦力的合力一定竖直向上B.物体受到所有外力(F、f、重力及支持力)的合力为零C.物体受到的拉力F与重力的合力的方向不变D.物体受到的拉力F与重力的合力的方向与原方向相比沿顺时针方向向下偏29.(2009•海珠区模拟)如图所示,质量为M 的小车放在光滑的水平面上.小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m.现用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a 向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T;若用另一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为T′.则()A.a′=a,T′=T B.a′>a,T′=T C.a′<a,T′=T D.a′>a,T′>T30.(2005•辽宁)两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°的V形槽,一球置于槽内,用θ表示NO板与水平面之间的夹角,如图所示.若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小,则下列θ值中哪个是正确的()A.15°B.30°C.45°D.60°高中物理受力分析(相互作用)最新最全高考专题附有详细解析参考答案与试题解析一.选择题(共30小题)1.(2016•惠州模拟)如图所示,水平地面上的L形木板M上放着小木块m,M与m间有一个处于伸长状态的弹簧,整个装置保持静止.下列说法正确的是()A.M对m的摩擦力方向向右B.M对m无摩擦力作用C.地面对M的摩擦力方向向右D.地面对M无摩擦力作用考点:摩擦力的判断与计算.专题:摩擦力专题.分析:对m受力分析,根据平衡判断出M对m的摩擦力方向.对整体分析,根据平衡判断地面对M的摩擦力方向.解答:解:AB、对m受力分析,m受到重力、支持力、水平向右的弹力,根据平衡知,M 对m的摩擦力向左.故A错误,B错误.CD、对整体受力分析,在竖直方向上受到重力和支持力平衡,若地面对M有摩擦力,则整体不能平衡,故地面对M无摩擦力作用.故C错误,D正确.故选:D.点评:解决本题的关键会正确的进行受力分析,知道平衡时,合力等于0.2.(2016•南康区校级一模)如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面上,O为球心.有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处,另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点.OP与水平方向的夹角为θ=30°,下列说法正确的是()A.小球受到轻弹簧的弹力大小为mgB.弹簧的原长为R+C.小球受到容器的支持力大小为mgD.半球形容器受到地面的摩擦力大小为mg考点:共点力平衡的条件及其应用;胡克定律.分析:对小球进行受力分析可知,小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止,由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力;对容器和小球整体研究,分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力.解答:解:A、B、C对小球受力分析,如图所示,由几何关系可知,T=F=mg,故AB错误;C正确;D、以容器和小球整体为研究对象,分析受力可知:竖直方向有:总重力、地面的支持力,水平方向地面对半球形容器没有摩擦力.故D错误.故选:C点评:共点力平衡问题重点在于正确选择研究对象,本题运用隔离法和整体法两种方法进行受力分析得出结论.3.(2015•陕西校级模拟)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考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:对滑块受力分析,受重力、拉力、支持力、静摩擦力,四力平衡;当静摩擦力平行斜面向下时,拉力最大;当静摩擦力平行斜面向上时,拉力最小;根据平衡条件列式求解即可.解答:解:A、B、C、对滑块受力分析,受重力、拉力、支持力、静摩擦力,设滑块受到的最大静摩擦力为f,物体保持静止,受力平衡,合力为零;当静摩擦力平行斜面向下时,拉力最大,有:F1﹣mgsinθ﹣f=0 ①;当静摩擦力平行斜面向上时,拉力最小,有:F2+f﹣mgsinθ=0 ②;联立解得:f=,故C正确;mgsinθ=,由于质量和坡角均未知,故A错误,B错误;D、物块对斜面的正压力为:N=mgcosθ,未知,故D错误;故选C.点评:本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况,受力分析后根据平衡条件列式并联立求解.4.(2015•山东)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μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,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.考点:共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:对A、B整体和B物体分别受力分析,然后根据平衡条件列式后联立求解即可.解答:解:对A、B分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有:F=μ2(m1+m2)g ①再对物体B分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,有:水平方向:F=N竖直方向:m2g=f其中:f=μ1N联立有:m2g=μ1F ②联立①②解得:=故选:B点评:本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解,注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力.5.(2015•广东)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考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:对杆进行分析,明确杆受力情况,再根据水平和竖直方向的平衡关系可分析力之间的关系.解答:解:A、由于三力长度不同,故说明三力与竖直方向的夹角不相同,由于杆保持静止,故在水平方向三力水平分力的合力应为零;故说明三力的大小不可能相等;故A错误;C正确;B、由于三力在竖直方向有拉力,杆在竖直方向合力为零,故杆对地面的压力大于重力;故B正确;D错误;故选:BC.点评:本题考查共点力的平衡条件及应用,要注意本题中应分别对水平和竖直两个方向进行分析才能得出正确结果.6.(2015•南京)把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示.则薄板的重心可能是图中的()A.A点B.B点C.C点D.D点考点:重心.分析:明确悬挂法测量重心位置的原理,结合二力平衡条件分析,基础题目.解答:解:悬挂法测量重心位置的原理,结合二力平衡条件分析可得,重心位置是D点.故选:D.点评:本题考查的是悬挂法找物体的重心.学生对重力、重心的理解,还要了解物体的重心分布与哪些因素有关.7.(2015•浙江校级学业考试)如图所示,用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计读数为0.90N,已知滑块重为3N,则滑块与桌面间动摩擦因数为()A.0.1 B.0.3 C.2.0 D.3.0考点:滑动摩擦力.专题:摩擦力专题.分析:根据滑动摩擦力公式即可求解.解答:解:匀速运动时弹簧的拉力与滑动摩擦力平衡,由公式f=μF N知,μ==0.3故选:B点评:应用滑动摩擦力公式时,要注意是正压力与动摩擦因数的乘积,正压力不一定是物体的重力.8.(2015•廉江市校级模拟)如图所示,用水平力F将质量为m的木块压在竖直墙壁上使木块保持静止,下列说法中正确的是()A.因为木块静止,木块所受的静摩擦力可能等于0B.木块所受的静摩擦力大小等于mg,方向向上C.木块所受的静摩擦力可能大于mgD.如果F增大,木块与墙壁间的静摩擦力也增大考点:静摩擦力和最大静摩擦力.分析:本题中木块受到重力作用,但并没有向下掉,而是保持静止,处于平衡状态,故需对物体受力分析,结合平衡条件分析解决.解答:解:对物体受力分析,受推力F、重力G,由于物体保持静止,处于平衡状态,合力为零,故受墙壁对其垂直向外的支持力N,还有竖直向上的静摩擦力f,根据平衡条件,有F=Nf=G即静摩擦力与重力平衡,与推力无关;故选B.点评:静摩擦力的大小随着外力的变化而变化,其方向与物体的相对运动趋势的方向相反,可以用假设法判断对运动趋势的方向,即假设墙面光滑,物体会向下滑动,故物体有向下的滑动趋势.9.(2015•徐州模拟)一辆汽车停在水平地面上,一个人用力水平推车,但车仍然静止,下列说法中正确的是()A.此人推车的力小于汽车所受到的静摩擦力B.此人推车的力与汽车受到的摩擦力平衡C.此人推车的力增大时,汽车受到摩擦力将保持不变D.此人推车的力增大时,汽车受到摩擦力将不断减小,直到汽车能够运动起来为止考点:静摩擦力和最大静摩擦力;牛顿第一定律.专题:摩擦力专题.分析:掌握静摩擦力的特点是解本题的关键,静摩擦力产生在有相对运动趋势但是仍相对静止的物体之间,其大小等于引起该物体相对运动趋势的外力的大小.解答:解:人用力水平推车,但车仍然静止,说明车受到地面给其的静摩擦力作用,由于物体仍处于平衡状态,因此静摩擦力的大小和人推车的力大小相等,是一对平衡力,而且随着推力的变化而变化,故ACD错误;B正确.故选B.点评:摩擦力的分析尤其是静摩擦力的分析是难点和重点,一定明确静摩擦力产生条件、大小方向的判断以及和滑动摩擦力的区别.10.(2015•南京)如图所示,测力计与水平桌面平行,拉力从零逐渐增大,拉力为16N时,木块不动;拉力为20N时,木块恰好被拉动;木块做匀速运动时拉力为19N.木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是()A.16N、19N B.16N、20N C.19N、20N D.20N、19N考点:静摩擦力和最大静摩擦力.专题:摩擦力专题.分析:物体刚要被拉动时需要的力为最大静摩擦力;当物体滑动以后,物体与接触面间的摩擦力为滑动摩擦力,再据物体的平衡态求滑动摩擦力大小即可.解答:解:拉力为20N时,木块恰好被拉动,说明最大静摩擦力为20N;木块匀速运动时拉力为19N,说明滑动摩擦力为19N;故ABD错误,C正确.故选:C.点评:对于摩擦力问题,要区分是滑动摩擦力还是静摩擦力,然后依据各自的求解方法去做.11.(2015•廉江市校级模拟)关于摩擦力,以下说法中正确的是()A.运动的物体只可能受到滑动摩擦力B.静止的物体有可能受到滑动摩擦力C.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反D.滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致考点:摩擦力的判断与计算.专题:摩擦力专题.分析:摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,受静摩擦力的物体是相对静止,受滑动摩擦力的物体是相对运动.解答:解:A、运动的物体受到的摩擦力不一定是滑动摩擦力,正在运行的传送带上的物体是运动的,但却受到静摩擦力.故A错误.B、静止的物体受到的摩擦力不一定是静摩擦力,正在地面上滑行的物体,地面却受到的是滑动摩擦力.故B正确.C、滑动摩擦力的方向与运动的方向可能相同,可能相反,与相对运动方向相反.故CD错误.故选B.点评:解决本题的关键理解摩擦力的方向,知道摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反,理解“相对”的含义.12.(2015•株洲校级模拟)如图,物体在受到一水平拉力F=10N作用下,沿水平面向右运动.已知,物体与水平面的动摩擦因数μ=0.2,物体质量m=5kg,重力加速度g=10m/s2,则物体所受摩擦力为()A.10N,水平向左B.10N,水平向右C.20N,水平向左D.20N,水平向右考点:摩擦力的判断与计算.专题:摩擦力专题.分析:由题意可知物体受到滑动摩擦力,由f=μF N可求向物体受到的摩擦力的大小及方向.解答:解:物体相对地面运动,故物体受到的滑动摩擦力,则摩擦力的大小f=μF N=μmg=10N;滑动摩擦力的方向与运动方向相反,故摩擦力方向向左;故选A.点评:本题考查摩擦力的大小及方向,在求摩擦力的题目时,要先明确是静摩擦力还是滑动摩擦力,再根据其不同性质进行求解.13.(2015•江苏校级模拟)在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd,在木板的正中点放置一个质量为m的木块,如图所示.先以木板的ad边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的ab边与桌面的夹角为θ;再接着以木板的ab边为轴,将木板向上缓慢转动,使木板的ad边与桌面的夹角也为θ(ab边与桌面的夹角θ不变).在转动过程中木块在木板上没有滑动,则转动之后木块受到的摩擦力大小为()A.2mgsinθB.mgsinθC.m gsin2θD.m gsinθ考点:摩擦力的判断与计算.专题:摩擦力专题.分析:采用假设法研究:假设只以木块的ad边为轴,将木板向上缓慢转动θ角,分析木块受到的摩擦力;假设只以木板的ab边为轴,将木板向上缓慢转动θ角,分析木块受到的摩擦力再求出木块受到的摩擦力的大小.解答:解:假设只以木块的ad边为轴,将木板向上缓慢转动θ角,木块受到的摩擦力大小为mgsinθ,方向沿a→b;假设只以木板的ab边为轴,将木板向上缓慢转动θ角,木块受到的摩擦力大小为mgsinθ,方向沿b→c.则先后这样转动后,木块受到的摩擦力的大小为f=mgsinθ,故B正确,ACD错误;故选:B.点评:本题中木块受力分布不在同一平面内,而是在一个立体空间内,力图不好作,采用假设法借助空间想象力求解,比较简单.14.(2015•中山二模)如图,小物块P位于光滑斜面上,斜面Q位于光滑水平地面上,小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中()。

高中物理 受力分析 相互作用 典型例题(含答案)【经典】

高中物理   受力分析  相互作用     典型例题(含答案)【经典】

第二章:相互作用考点一:有关弹簧弹力的分析与计算1.(单选)一根轻质弹簧,当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是( ).答案DA.GL1B.GL2C.GL1-L2D.2GL1-L22.(单选)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ).A.F2-F1l2-l1B.F2+F1l2+l1C.F2+F1l2-l1D.F2-F1l2+l1答案C3.(单选)如图所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端受到大小皆为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有( ).答案DA.L2>L1 B.L4>L3C.L1>L3 D.L2=L44.(多选)如图,两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于墙壁.开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力F f a≠0,b所受摩擦力F f b =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( ).答案ADA.F f a大小不变B.F f a方向改变 C.F f b仍然为零D.F f b方向向右5.(单选)如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是( ).答案AA.F1=F2=F3 B.F1=F2<F3C.F1=F3>F2 D.F3>F1>F26.(多选)如图所示,轻质弹簧连接A、B两物体,A放在水平地面上,B的上端通过细线挂在天花板上。

高考物理力学知识点之相互作用技巧及练习题附答案

高考物理力学知识点之相互作用技巧及练习题附答案

高考物理力学知识点之相互作用技巧及练习题附答案一、选择题1.如图甲中小明用50N 的水平力推木箱,没推动,此时木箱受到的摩擦力为F 1;图乙中小明用78N 的水平力恰好能推动木箱,此时木箱受到的摩擦力为F 2;图丙中小明用100N 的水平力把木箱推动了,此时木箱受到的摩擦力为F 3。

已知木箱对地面的压力为300N ,木箱与地面间的动摩擦因数为0.25,则F 1、F 2、F 3的大小分别为( )A .0N ,78N ,100NB .0N ,78N ,75NC .50N ,78N ,100ND .50N ,78N ,75N2.某小孩在广场游玩时,将一氢气球系在了水平地面上的砖块上,在水平 风力的作用下,处于如图所示的静止状态.若水平风速缓慢增大,不考虑气球体积及空气密度的变化,则下列说法中正确的是A .细绳受到拉力逐渐减小B .砖块受到的摩擦力可能为零C .砖块一定不可能被绳子拉离地面D .砖块受到的摩擦力一直不变3.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2,中间用一原长为L ,劲度系数为k 的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为( )A .1+L m g kμB .()12+L m m g kμ+C .2+L m g kμD .1212+m m L g k m m μ⎛⎫⎪+⎝⎭4.如图所示,细绳MO 与NO 所能承受的最大拉力相同,长度MO >NO ,则在不断增加重物G 的重力过程中(绳OC 不会断)( )A.绳ON先被拉断B.绳OM先被拉断C.绳ON和绳OM同时被拉断D.条件不足,无法判断5.如图所示,质量为m的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( )A.小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上B.弹簧弹力不可能为34 mgC.小球可能受三个力作用D.木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg6.如图所示,一个重为5N的大砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉砝码,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为()A.8.65N B.5.0NC.4.3N D.2.5N7.如图所示,铁质的棋盘竖直固定,每个棋子都是一个小磁铁,能吸在棋盘上保持静止,不计棋子间的相互作用力,下列说法正确的是A.小棋子共受三个力作用B.棋子对棋盘的压力大小等于重力C.磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D.棋子质量不同时,所受的摩擦力不同8.如图所示,轻绳一端系在小球A上,另一端系在圆环B上,B套在固定粗糙水平杆PQ上.现用水平力F作用在A上,使A从图中实线位置(轻绳竖直)级慢上升到虚线位置,但B仍保持在原来位置不动.则在这一过程中,杆对B的摩擦力F1、杆对B的支持力F2、绳对B的拉力F3的变化情况分别是()A.F1逐渐增大,F2逐渐增大,F3逐渐增大B.F1保持不变,F2逐渐增大,F逐渐减小C.F1逐渐增大,F2保持不变,F3逐渐增大D.F1逐渐减小,F2逐渐减小,F3保持不变9.磁力棒是可拆卸类拼搭玩具。

部编版高中物理必修一第三章相互作用力带答案题型总结及解题方法

部编版高中物理必修一第三章相互作用力带答案题型总结及解题方法

(名师选题)部编版高中物理必修一第三章相互作用力带答案题型总结及解题方法单选题1、如图所示,AC是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重力为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到∠BCA=30°。

此过程中,轻杆BC所受的力()A.逐渐减小B.逐渐增大C.大小不变D.先减小后增大2、如图所示,用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则()A.绳AO先被拉断B.绳BO先被拉断C.绳AO、BO同时被拉断D.条件不足,无法判断3、如图为某款式双层晾衣篮。

完全相同的上、下篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成,两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连,上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。

晾衣篮的有关尺寸如图所示。

不装衣物时,两篮子保持水平,则()A.挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍B.挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍C.上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳的拉力的2.5倍D.上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等4、如图所示,一物块用一根不可伸长的细线悬挂于O点,在细线上的A点绑上另一根细线,在该细线上施加一与OA段细线始终垂直的力F,使物块缓慢移动到图示位置,C点为细线与物块的连接点,则()A.AC段细线上的拉力逐渐变大B.OA段细线上的拉力逐渐减小C.力F先变大后变小D.OA段细线上拉力不可能与力F大小相等5、下列说法中正确的是()A.相互接触的物体之间一定有弹力作用B.物体间有摩擦力,则物体间一定有弹力C.压力就是重力D.压力和支持力二力平衡6、如图所示,一枚硬币直立在高速行驶的列车窗台上,这说明了中国高铁具有极好的稳定性。

关于这枚硬币,下列判断正确的是()A.硬币直立过程中,列车一定做匀速直线运动B.硬币直立过程中,一定只受重力和支持力,处于平衡状态C.硬币直立过程中,可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用D.列车加速或减速行驶时,硬币都可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用7、如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣的过程中,下列说法正确的是()A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点8、躺椅在生活中用途广泛,图甲中人双脚离地而坐,图乙中人双脚着地而坐。

高考物理相互作用解题技巧分析及练习题(含答案)含解析.docx

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高考物理相互作用解题技巧分析及练习题( 含答案 ) 含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1. 一轻弹簧的一端固定在倾角为 θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为 m 的小物块3 a 相连,如图所示.质量为m 的小物块 b 紧靠 a 静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为5x 0,从 t=0 时开始,对 b 施加沿斜面向上的外力,使 b 始终做匀加速直线运动.经过一段 时间后,物块 a 、b 分离;再经过同样长的时间, b 距其出发点的距离恰好也为x 0.弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小为g .求 :(1) 弹簧的劲度系数; (2) 物块 b 加速度的大小;(3) 在物块 a 、 b 分离前,外力大小随时间变化的关系式.8mg sin22( 2) g sin( 3) F8 mg sin4mg sin【答案】 (1)5x 052525x 0【解析】 【详解】(1)对整体分析,根据平衡条件可知,沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡,则有:3kx 0=( m+m ) gsin θ58mgsin解得: k=5x 0(2)由题意可知, b 经两段相等的时间位移为 x 0;x 1 1 由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知:x 04说明当形变量为x 1x 0x 03x 0 时二者分离;4 4对 m 分析,因分离时 ab 间没有弹力,则根据牛顿第二定律可知:kx 1 -mgsin θ =ma联立解得: a=1gsin5(3)设时间为 t ,则经时间 t 时, ab 前进的位移 x=1 at 2= gsin t 22 10则形变量变为: △x=x 0-x对整体分析可知,由牛顿第二定律有:F+k △x-( m+ 3m ) gsin θ=(m+ 3 m ) a5 5解得: F= 84mg2 sin2t 2 mgsin θ+25x025因分离时位移 x= x0由 x=x0 =1at2解得:t5x0 4422gsin故应保证 0≤t<5x0, F表达式才能成立.2gsin点睛:本题考查牛顿第二定律的基本应用,解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用,同时注意分析运动过程,明确运动学公式的选择和应用是解题的关键.2.如图所示, B、 C 两小球的重力均为 G,用细线悬挂于 A、 D 两点,系统处于静止状态.求:(1) AB 和 CD 两根细线的拉力各为多大?(2)细线 BC与竖直方向的夹角是多大?【答案】( 1)F13G 、F2G (2)60 0【解析】【分析】【详解】(1)对 B、 C 整体研究,如图所示:由图可得AB 线的拉力为:,CD线的拉力为:(2)对 C球研究,如图所示:,可得:,.【考点定位】考查了共点力平衡条件的应用【点睛】在处理共点力平衡问题时,关键是对物体进行受力分析,然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力,然后列式求解,如果物体受到三力处于平衡状态,则可根据矢量三角形法,将三个力移动到一个三角形中,然后根据角度列式求解,3.如图所示,一质量为m 的金属球,固定在一轻质细绳下端,能绕悬挂点O 在竖直平面内转动.整个装置能自动随着风的转向而转动,使风总沿水平方向吹向小球.无风时细绳自然下垂,有风时细绳将偏离竖直方向一定角度,求:(1)当细绳偏离竖直方向的角度为小.(设重力加速度为g)(2)若风向不变,随着风力的增大态,说明理由.θ,且小球静止时,风力 F 及细绳对小球拉力T 的大θ将增大,判断θ能否增大到90 °且小球处于静止状mg【答案】(1)T,F=mgtanθ (2)不可能达到90°且小球处于静止状态cos【解析】【分析】【详解】(1)对小球受力分析如图所示(正交分解也可以)应用三角函数关系可得:F=mgtanθ(2)假设θ=90,°对小球受力分析后发现合力不能为零,小球也就无法处于静止状态,故θ角不可能达到 90°且小球处于静止状态.4.如图所示,表面光滑的长方体平台固定于水平地面上,以平台外侧的一边为x 轴,在平台表面建有平面直角坐标系xoy,其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。

高中物理第三章相互作用-力考点题型与解题方法(带答案)

高中物理第三章相互作用-力考点题型与解题方法(带答案)

高中物理第三章相互作用-力考点题型与解题方法单选题1、如图所示,水平地面上放着一个画架,它的前支架是固定而后支架可前后移动,画架上静止放着一幅重为G的画。

下列说法正确的是()A.画架对画的作用力大于GB.画架对画的作用力小于GC.若后支架缓慢向后退则画架对画作用力变大D.若后支架缓慢向后退则画架对画作用力不变答案:DAB.画处于静止状态,受到重力和画架对画的作用力,受力平衡,所以画架对画的作用力大小等于重力G,故AB错误;CD.若后支架缓慢向后退,画仍然处于平衡状态,画架对画的作用力大小仍然等于重力G,不变,故C错误,D正确。

故选D。

2、质量分别为2kg、1kg、2kg的三个木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图,其中a放在光滑水平桌面上。

开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止,现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10m/s2,该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A.6cmB.8cmC.10cmD.12cm答案:D当F=0时,对b,根据受力平衡得kx1=m b g解得x1=2cm当c木块刚好离开水平地面时,对c根据平衡条件得kx2=m c g解得x2=4cm当c木块刚好离开水平地面时,对b根据平衡条件得kx3=(m b+m c)g解得x3=6cm该过程p弹簧的左端向左移动的距离为x=x1+x2+x3=12cm故选D。

3、一只鱼鹰发现河中的鱼,假设其沿图中虚线斜向下匀速俯冲。

则空气对鱼鹰的作用力可能是()A.F1B.F2C.F3D.F4答案:C由题知鱼鹰沿图中虚线斜向下匀速俯冲,即处于平衡状态,所以合外力为零,所以空气对鱼鹰的作用力与其重力等大反向。

故选C。

4、如图所示,将一小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点,小球可在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于绷紧状态,现用水平力F缓慢将斜面体向左推动少许(细绳与斜面末到平行状态),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增大,F T减小B.F N增大,F T增大C.F N保持不变,F T先增大后减小D.F N保持不变,F T不断增大答案:A先对小球进行受力分析,重力、支持力F N、拉力F T组成一个闭合的矢量三角形,由于重力不变、支持力F N方向不变,斜面向左移动的过程中,拉力F T与水平方向的夹角β减小,当β=θ时,F T⊥F N,细绳与斜面末到平行状态时细绳的拉力F T最小,由图可知,随β的减小,斜面的支持力F N不断增大。

高中物理相互作用(受力分析)相关八大题型整理及专项练习(带答案)

高中物理相互作用(受力分析)相关八大题型整理及专项练习(带答案)

相互作用(受力分析)专项练习相互作用八种题型:1、摩擦力判断;2、力的合成;3、力的分解;4、常见力的分解;5、正交分解法的步骤;6、受力分析;7、共点力静态平衡;8、动态平衡一、摩擦力的判断:1.如图所示,轻绳跨过两定滑轮,两端分别与A、C两物体相连,物体A、B、C间及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,A、B、C的质量分别为m A=1 kg,m B=2 kg,m C=3 kg,轻绳与滑轮间的摩擦忽略不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

若要用力将C拉动,则作用在C 上水平向左的拉力至少为________。

(重力加速度g=10 m/s2)参考答案:8 N2.如图甲、乙所示,图乙中斜面体固定不动,物体P、Q在力F作用下一起以相同速度沿F 方向匀速运动,关于物体P所受的摩擦力,下列说法正确的是A.图甲、乙中物体P均受摩擦力,且方向均与F相同B.图甲、乙中物体P均受摩擦力,且方向均与F相反C.图甲、乙中物体P均不受摩擦力D.图甲中物体P不受摩擦力,图乙中物体P受摩擦力,方向与F相同参考答案:D3.如图,人重600 N,木块A重400 N,人与A、A与地面间的动摩擦因数均为0.2。

现用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:(1)人对绳的拉力;(2)人脚对A的摩擦力。

参考答案:100 N 100 N ,水平向右巩固题:1.(2016·海南卷)如图,在水平桌面上放置一斜面体P ,两长方体物块a 和b 叠放在P 的斜面上,整个系统处于静止状态。

若将a 和b 、b 与P 、P 与桌面之间摩擦力的大小分别用f 1、f 2和f 3表示。

则A .f 1=0,f 2≠0,f 3≠0B .f 1≠0,f 2=0,f 3=0C .f 1≠0,f 2≠0,f 3=0D .f 1≠0,f 2≠0,f 3≠01.C 【解析】对整体受力分析可知,整体相对地面没有相对运动趋势,故f 3=0;再将a 和b看成一个整体,a 、b 整体有相对斜面向下运动的趋势,故b 与P 之间有摩擦力,即f 2≠0;再对a 受力分析可知,a 相对于b 有向下运动的趋势,a 和b 之间存在摩擦力作用,即f 1≠0。

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高中物理相互作用(受力分析)相关八大题型整理及专项练习(带答案)相互作用(受力分析)专项练相互作用八种题型:1.摩擦力判断;2.力的合成;3.力的分解;4.常见力的分解;5.正交分解法的步骤;6.受力分析;7.共点力静态平衡;8.动态平衡。

一、摩擦力的判断:1.如图所示,轻绳跨过两定滑轮,两端分别与A、C两物体相连,物体A、B、C间及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,A、B、C的质量分别为 mA =1 kg,mB =2 kg,mC =3 kg,轻绳与滑轮间的摩擦忽略不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

若要用力将C拉动,则作用在 C2 上水平向左的拉力至少为 8 N。

(重力加速度 g=10 m/s)2.如图甲、乙所示,图乙中斜面体固定不动,物体 P、Q 在力 F 作用下一起以相同速度沿 F 方向匀速运动,关于物体 P 所受的摩擦力,下列说法正确的是:A。

图甲、乙中物体 P 均受摩擦力,且方向均与 F 相同;B。

图甲、乙中物体 P 均受摩擦力,且方向均与 F 相反;C。

图甲、乙中物体 P 均不受摩擦力;D。

图甲中物体 P 不受摩擦力,图乙中物体 P 受摩擦力,方向与 F 相同。

答案:D。

3.如图,人重 600 N,木块 A 重 400 N,人与 A、A 与地面间的动摩擦因数均为 0.2.现用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:1)人对绳的拉力;2)人脚对 A 的摩擦力。

参考答案:(1)100 N,水平向右;(2)100 N,水平向右。

巩固题:1.(2016·海南卷)如图,在水平桌面上放置一斜面体 P,两长方体物块 a 和 b 叠放在 P 的斜面上,整个系统处于静止状态。

若将 a 和 b、b 与 P、P 与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2 和 f3 表示,则:A。

f1=0,f2≠,f3≠0;B。

f1≠,f2=0,f3=0;C。

f1≠,f2≠,f3=0;D。

f1≠,f2≠,f3≠。

答案:C。

对整体受力分析可知,整体相对地面没有相对运动趋势,故 f3=0;再将 a 和 b 看成一个整体,a、b 整体有相对斜面向下运动的趋势,故 b 与 P 之间有摩擦力,即f2≠;再对 a 受力分析可知,a 相对于 b 有向下运动的趋势,a 和 b之间存在摩擦力作用,即f1≠。

因此,选项 C 正确。

解析】根据力的平衡条件,两臂受到的压力大小相等,即为1.0×105N/2=5.0×104N,所以A正确;千斤顶对汽车的支持力大小也为1.0×105N,所以B错误;若继续摇动把手,两臂受到的压力将增大,因为力的合成原理,两臂间的夹角减小,力的合力增大,所以C错误;若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大,所以D错误。

正确答案为A。

改写:根据力的平衡条件,两臂受到的压力大小相等,为1.0×105N/2=5.0×104N,故选A。

千斤顶对汽车的支持力大小也为1.0×105N,故选B错误。

继续摇动把手,两臂受到的压力将增大,因为力的合成原理,两臂间的夹角减小,力的合力增大,故选C错误。

继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大,故选D错误。

3.在同一平面内,有四个力F1、F2、F3、F4,它们共点,大小分别为19 N、40 N、30 N、15 N,方向如图所示。

求它们的合力大小和方向。

(其中sin37°=0.6,cos37°=0.8)参考答案:合力大小为38.2 N,方向与F1夹角为45°斜向上。

4.如图所示,有两个物体a、b,它们在竖直向上的恒力F作用下,一起沿着粗糙竖直墙面匀速向上运动。

关于它们受力情况的说法正确的是:A。

a一定受到四个力的作用。

B。

b可能受到四个力的作用。

C。

a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力的作用。

D。

a与b之间一定有摩擦力的作用。

参考答案:选项A和B错误,因为两个物体只受到竖直向下的重力和竖直向上的恒力F的作用,所以a和b都只受到两个力的作用。

选项C错误,因为a与墙壁之间没有弹力和摩擦力的作用。

选项D正确,因为a与b之间一定有摩擦力的作用。

5.共点力作用下物体的平衡问题的常用处理方法。

如图所示,一个小球质量为m=4.8 kg,悬挂在细线上,该同学(含小磁铁)质量为M=50 kg,在隐藏的小磁铁位于小球左上方某一位置C(图中θ=37°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角为37°。

已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10 m/s²。

求:(1)悬挂小球的细线的拉力大小;(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小。

参考答案:(1)悬挂小球的细线的拉力大小为30 N;(2)该同学受到地面的支持力大小为524 N,摩擦力大小为18 N。

6.动态平衡。

如图所示,一个截面为半圆的柱状体A,与轻质竖直挡板之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。

现对挡板施加一水平向右的力F,使挡板缓慢向右移动,B缓慢上移而A仍保持静止。

设地面对A的摩擦力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的支持力为F3.在此过程中(不计挡板与地面的摩擦),以下哪个说法是正确的?A。

F1缓慢减小,F3保持不变。

B。

F1缓慢增大,F3缓慢增大。

C。

F2缓慢增大,F3缓慢增大。

D。

F2缓慢减小,F3保持不变。

参考答案:选项A和B错误,因为挡板向右移动时,摩擦力F1会增大而不是减小,支持力F3也会增大而不是保持不变。

选项C错误,因为B对A的作用力F2不会随着挡板的移动而增大。

选项D正确,因为B对A的作用力F2会随着挡板的移动而减小,但地面对A的支持力F3不会改变。

7.一个截面为半圆的柱状物体A与竖直墙之间放置一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。

现对B加一竖直向下的力F,作用线通过球心。

设B对墙的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的摩擦力为F3,地面对A的支持力为F4.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图所示,则在此过程中,F1缓慢增大,F4保持不变;F2缓慢增大,F3缓慢增大。

因为整个装置保持静止,所以受力平衡,F1与F4不变,F2与F3缓慢增大。

8.如图,光滑的四分之一圆弧轨道A、B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的作用下,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,F缓慢增大,N缓慢减小。

因为小球缓慢运动,所以两个方向均受力平衡,根据正交分解,半径方向的弹力N随着小球运动逐渐变小,切线方向的拉力F随着小球运动逐渐增大。

因此,F缓慢增大,N缓慢减小。

巩固题:1.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,水平拉力的大小可能保持不变,M所受细绳的拉力大小一定一直增加,M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加。

根据受力分析可知,N受到竖直向下的重力及水平方向的拉力F,变化的绳子拉力T。

在向左拉动的时候,绳子拉力T和水平拉力F都不断增大,因此水平拉力的大小可能保持不变,M所受细绳的拉力大小一定一直增加。

对于M的受力,开始时可能是T=mgsinθ-f,当T不断增大的时候,摩擦力f减少;当T>mgsinθ时,随着T的增大,摩擦力f将增大,所以沿斜面的摩擦力f可能先减小后增大。

因此,选BD。

2.物块沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。

已知动摩擦因数为2,重力加速度取10m/s²,轻绳最大承受张力为1500N。

求物块的最大质量。

解答:根据平衡条件,在斜面方向上有:F = mgsin30° + μmgcos30°。

当拉力最大时,质量最大,解得m = 150kg,因此选A。

3.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。

两斜面Ⅰ、Ⅱ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Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则()解答:将重力分解,根据几何关系可得F1 = mgcos30° =F2 = mgsin30° = mg,因此选D。

4.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,F和T的变化情况为()解答:作出结点O的受力分析矢量图,可知XXX的变化情况如图所示,因此选A。

5.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表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后()解答:维修后,F1不变,但F2变小,因为两根轻绳都被剪去了一小段,因此选B。

6.一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上,下端系一质量为m的物体。

若物体向下拉伸绳的长度为l,当物体向下拉伸绳的长度为2l时,弹性绳中存储的弹性势能为W,则当物体向下拉伸绳的长度为3l时,弹性绳中存储的弹性势能为()解答:根据弹性势能公式,可得W1 = (1/2)k(l-2l)²,W2 = (1/2)k(l-3l)²,化简得W2 = 4W1,因此选D。

1.一根弹性绳原长为80cm,两点间距离也为80cm。

在弹性绳中点挂上一钩码,使其平衡时总长度为100cm。

将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,弹性绳的总长度变为多少?(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)答案:C.98cm2.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XXX被拉直,OM与MN之间的夹角为α(α>π)。

现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变。

在OM由竖直被拉到水平的过程中,MN上的张力会发生什么变化?答案:D.OM上的张力先增大后减小3.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多少?答案:C.$\frac{3}{2}$4.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,则以下哪些量也在一定范围内变化?答案:B.物块b所受到的支持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5.如图所示,一圆形轨道固定在竖直平面内,CD为过圆心O的竖直线,在轨道的B处有一个光滑的轻质小环,OC与OB的夹角为30°;在轨道的A处有一质量为m的带光滑孔的小球,OA与OD的夹角为90°,一根轻细线的一端系着小球,另一端穿过小环用手拉住恰能让小环及小球静止,已知重力加速度为g,则小环受的弹力F的大小是多少?答案:B.$\frac{mg}{2}$11.在建筑工地上使用简易拔桩机时,当建筑工人在长绳的E点施加一竖直向下的拉力F时,绳CE部分被水平拉直,CA部分被竖直拉直,绳DE、BC与竖直方向的夹角分别为α、β。

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