专题02 相互作用
【2018高考真题】
1.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷) 【答案】 A
【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识,匀变速直线运动规律贯穿高中物理。
2.明朝谢肇淛《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则
A. 若F一定,θ大时FN大
B. 若F一定,θ小时FN大 C. 若θ一定,F大时FN大 D. 若θ一定,F小时FN大
【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题(天津卷) 【答案】 BC
则F?FN1cos?90??得FN?????????????Fcos90???2Fcos90???2Fsin, FN?FN1?FN2,故解N2N1N1?????2?222????F2sin?2,所以F一定时, ?越小, FN越大; ?一定时,F越大, FN越大,BC正确;
【点睛】由于木楔处在静止状态,故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解,根据平行四边形定则,画出力F按效果分解的图示.并且可据此求出木楔对A两边产生的压力.对力进行分解时,一定要分清力的实际作用效果的方向如何,再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可.
【2017高考真题】
1.【2017·新课标Ⅲ卷】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80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;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.86 cm 【答案】B
B. 92 cm
C. 98 cm
D. 104 cm
【考点定位】胡克定律、物体的平衡
【名师点睛】在处理共点力平衡问题时,关键是对物体进行受力分析,再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,可根据矢量三角形法,将三个力移动到一个三角形中,然后根据正弦定理列式求解。前后两次始终处于静止状态,即合外力为零,在改变绳长的同时,绳与竖直方向的夹角跟着改变。
2.【2017·天津卷】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
【解析】设两杆间距离为d,绳长为l,Oa、Ob段长度分别为la和lb,则l?la?lb,两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β,受力分析如图所示。绳子中各部分张力相等,Fa?Fb?F,则???。满足
2Fcos??mg,d?lasin??lbsin??lsin?,即sin??dmg,F?,d和l均不变,则sin αl2cos?为定值,α为定值,cos α为定值,绳子的拉力保持不变,衣服的位置不变,故A正确,CD错误;将杆N向右移一些,d增大,则sin α增大,cos α减小,绳子的拉力增大,故B正确。
Fala??FblbOd
mg【考点定位】受力分析,共点力的平衡
【名师点睛】本题是力的动态平衡的典型模型,学生并不陌生,关键要判断出绳子和竖直方向的夹角只与绳长和两杆间的距离有关。
3.【2017·新课标Ⅰ卷】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?(??并保持夹角?不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中
π)。现将重物向右上方缓慢拉起,2
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 【答案】AD
【考点定位】共点力的平衡、动态平衡
【名师点睛】本题考查动态平衡,注意重物受三个力中只有重力恒定不变,且要求OM、MN两力的夹角不变,
两力的大小、方向都在变。三力合力为零,能构成封闭的三角形,再借助圆,同一圆弧对应圆周角不变,难度较大。
4.【2017·新课标Ⅱ卷】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?3 【答案】C
【解析】F水平时:F??mg;当保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角时,则
B.36
C.
33
D.
3 2Fcos60???(mg?Fsin60?),联立解得:??【考点定位】物体的平衡
3,故选C。 3【名师点睛】此题考查了正交分解法在解决平衡问题中的应用问题;关键是列出两种情况下水平方向的平衡方程,联立即可求解。
【2016高考真题】
1.【2016·江苏卷】一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为 A.40 m/N 【答案】D
B.40 N/m
C.200 m/N
D.200 N/m
【考点定位】考查胡可定律
【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式F=kx,并注意各物理量的单位。
2.【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≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2=0,f3=0 C.f1≠0,f2≠0,f3=0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0