專題二相互作用
考點1 常見的幾種力
1.[2018寧夏銀川一中檢測][多選]兩個中間有孔的質量為m的小球用一輕彈簧相連,套在一水平光滑橫桿上.兩個小球下面分別連一輕彈簧.
兩輕彈簧下端繫在同一質量為m的小球上,如圖所示.已知三根輕彈簧的勁度係數都為k,三根輕彈簧剛好構成乙個等邊三角形.則下列判斷正確的是 ( )
a.水平橫桿對質量為m的小球的支援力為mg+mg
b.連線質量為m小球的輕彈簧的彈力為
c.連線質量為m小球的輕彈簧的伸長量為mg
d.套在水平光滑橫桿上的輕彈簧的形變數為mg
2.如圖所示,一直杆傾斜固定並與水平方向成30°的夾角.直杆上套有一質量為0.
5 kg的圓環,圓環與輕彈簧相連,在輕彈簧上端施加一豎直向上、大小f=10 n的力,圓環處於靜止狀態.已知直杆與圓環之間的動摩擦因數為0.7,取g=10 m/s2.
下列說法正確的是
a.圓環受到直杆的彈力,方向垂直直杆向上
b.圓環受到直杆的彈力大小等於2.5 n
c.圓環受到直杆的摩擦力,方向沿直杆向上
d.圓環受到直杆的摩擦力大小等於2.5 n
3.[多選]如圖所示,a是一質量為m的盒子,b的質量為,a、b用細繩相連,跨過光滑的定滑輪,a置於傾角θ=30°的斜面上,b懸於斜面之外而處於靜止狀態.現在向a中緩慢加入沙子,整個系統始終保持靜止,則在加入沙子的過程中( )
a.繩子拉力逐漸減小對斜面的壓力逐漸增大
所受的摩擦力逐漸增大所受的合力不變
4.長直木板的上表面的一端放有乙個木塊,如圖所示,木板由水平位置緩慢向上轉動(即木板與地面的夾角α變大),另一端不動,則木塊受到的摩擦力ff隨角度α的變化圖象是選項圖中的
考點2 力的合成和分解
5.[多選]兩個共點力f1、f2大小不同,它們的合力大小為f,則 ( )
同時增大一倍,f也增大一倍
同時增加10 n,f也增加10 n
增加10 n,f2減少10 n,f一定不變
d.若f1、f2中的乙個增大,f不一定增大
6.[2018湖南五校高三聯考]在粗糙水平地面上放著乙個截面為半圓的柱狀物體a,a與光滑豎直牆之間放另一截面也為半圓的光滑柱狀物體b,整個裝置處於靜止狀態,截面如圖所示.設牆對b的作用力為f1,b對a的作用力為f2,地面對a的作用力為f3.
在b上加一物體c,整個裝置仍保持靜止,則 ( )
保持不變，f3增大
增大，f3保持不變
增大，f3增大
增大，f3保持不變
7.[2017湖北宜昌檢測][多選]如圖所示,將一勁度係數為k的輕彈簧一端固定在內壁光滑的半球形容器底部o'處(o為球心),彈簧另一端與質量為m的小球相連,小球靜止於p點.已知容器半徑為r、與水平地面之間的動摩擦因數為μ,op與水平方向的夾角為θ=30°.
下列說法正確的是
a.輕彈簧對小球的作用力大小為mg
b.容器相對於水平地面有向左的運動趨勢
c.容器和彈簧對小球的作用力的合力豎直向上
d.彈簧原長為r+
8.如圖所示,將一右端帶有固定擋板的長薄板放在水平面上,一輕質彈簧右端拴接在擋板上,左端拴接一可視為質點的滑塊,當彈簧原長時滑塊位於長薄板的o點,當滑塊位於圖中的a點時整個裝置處於靜止狀態.現將長薄板的右端緩慢地抬起直到滑塊將要沿長薄板下滑.
滑塊所受的靜摩擦力、支援力的大小分別用ff、fn表示.則長薄板的右端緩慢抬起的過程中,下列說法正確的是 ( )
先減小後增大、fn一直減小
先增大後減小、fn一直增大
一直增大、fn先減小後增大
保持不變、fn一直減小
9.[2018陝西重點中學第一次摸底考試]如圖所示,物體a靠在豎直牆面上,在豎直向上的力f作用下,物體a、b共同向上勻速運動,下列說法正確的是 ( )
a.物體a受到物體b對它的作用力的大小等於物體a的重力
b.物體b受到的作用力f的大小要小於物體a、b的重力之和
c.牆面對物體a的滑動摩擦力方向向下
d.物體a對物體b的靜摩擦力方向沿接觸面斜向上
考點3 共點力平衡問題
10.[2018廣東惠州高三第一次調研]如圖甲、乙所示,兩個相同的固定斜面上分別放有乙個處於靜止的三角形木塊a、b,它們的質量相等.a木塊左側面沿豎直方向,b木塊左側面垂直於斜面,在兩斜面上分別放上乙個相同的光滑球后,木塊仍保持靜止,則放上球后 ( )
圖甲圖乙
木塊受到的摩擦力等於b木塊受到的摩擦力
木塊受到的摩擦力小於b木塊受到的摩擦力
木塊對斜面的壓力等於b木塊對斜面的壓力
木塊對斜面的壓力大於b木塊對斜面的壓力
11.[2017安徽江南十校聯合二模]重力為g的兩個完全相同的小球,與水平面的動摩擦因數均為μ.豎直向上的較小的力f作用在連線兩球輕繩的中點,繩間的夾角α=60°,如圖所示.
緩慢增大f,到兩球剛要運動的過程中,下列說法正確的是
a.地面對球的支援力變大,摩擦力變大
b.地面對球的支援力變小,摩擦力變小
c.球剛開始運動時,地面對球沒有支援力
d.球剛開始運動時,球受到的摩擦力最大
12.[2017黃岡期中測試]如圖所示,a、b、c、d四個人做雜技表演,b站在a的肩上,雙手拉著c和d,a撐開雙手水平支援著c和d.若四個人的質量均為m,他們的臂長相等,重力加速度為g,不計a手掌與c、d身體間的摩擦.
下列說法錯誤的是 ( )
受到地面的支援力為4mg
受到a的支援力為3mg
受到c的拉力約為mg
受到a的推力約為mg
13.[2017太原五中一模]如圖所示,物塊a和滑環b用繞過光滑定滑輪的不可伸長的輕繩連線,滑環b套在與豎直方向成θ=37°的粗細均勻的固定桿上,連線滑環b的繩與杆垂直並在同一豎直平面內,滑環b恰好不能下滑,滑環和桿間的動摩擦因數μ=0.4,設滑環和桿間的最大靜摩擦力等於滑動摩擦力,則物塊a和滑環b的質量之比為 ( )
abcd.
考點4 實驗：**彈力和彈簧伸長的關係
14.下列關於「**彈簧彈力與彈簧伸長量關係」實驗的說法正確的是 ( )
a.實驗中彈力f的具體數值必須計算出來
b.如果沒有測出彈簧原長,用彈簧長度l代替伸長量x,f-l圖象也是過原點的一條直線
c.利用f-x圖象可求出k值,其中f為彈簧彈力,x為彈簧伸長量
d.實驗時要把所有點連到直線上,才能得到真實規律
15.[2015四川高考,8,6分]某同學在「**彈力和彈簧伸長的關係」時,安裝好實驗裝置,讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個鉤碼,靜止時彈簧長度為l1,如圖甲所示,圖乙是此時固定在彈簧掛鉤上的指標在刻度尺(最小分度是1公釐)上位置的放大圖,示數l1= cm.在彈簧下端分別掛2個、3個、4個、5個相同鉤碼,靜止時彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5.
已知每個鉤碼質量是50 g,掛2個鉤碼時,彈簧彈力f2= n(當地重力加速度g=9.8m/s2). 要得到彈簧伸長量x,還需要測量的是 .
作出f-x曲線,得到彈力與彈簧伸長量的關係.
考點5 實驗：驗證力的平行四邊形定則
16.小楊在學完力的合成與分解後,想自己做實驗來驗證力的平行四邊形定則,他找來兩個彈簧測力計,按如下步驟進行實驗:
a.在牆上貼一張白紙,用來記錄彈簧測力計的彈力大小和方向;
b.在乙個彈簧測力計的下端懸掛一裝水的水杯,記下靜止時彈簧測力計的讀數f;
c.將一根大約30 cm長的細線從杯帶中穿過,再將細線兩端拴在兩個彈簧測力計的掛鉤上,在靠近白紙處用手對稱地拉開細線,使兩個彈簧測力計的讀數相等,在白紙上記下細線的方向和彈簧測力計的讀數,如圖甲所示;
d.在白紙上按一定標度作出兩個彈簧測力計的彈力的圖示,如圖乙所示,根據力的平行四邊形定則可求出這兩個力的合力f'.(要求在圖乙中作力的圖示,求合力f')
(1)在步驟c中,彈簧測力計的讀數為 n.
(2)在步驟d中,合力f'= n.
(3)若 ,就可以驗證力的平行四邊形定則.
答案 水平橫桿對質量為m的小球的支援力為mg+,選項a錯誤;設下面兩個彈簧的彈力均為f,則2fsin 60°=mg,解得f=mg,結合胡克定律,得kx=mg,則x=mg,選項b錯誤,選項c正確;下面的一根彈簧對質量為m的小球的水平分力為fcos 60°=mg,再結合胡克定律,得kx'=mg,解得x'=mg,選項d正確.
因為圓環受到彈簧豎直向上的拉力f=10 n,大於圓環的重力g=mg=5 n,所以由平衡條件知圓環受到垂直直杆向下的支援力fn.同理,拉力沿直杆向上的分力f1=fsin 30°=5 n,大於重力沿直杆向下的分力g1=mgsin 30°=2.5 n,所以圓環受到沿直杆向下的摩擦力ff,如圖所示.
根據平衡條件,垂直直杆方向有fn+mgcos 30°=fcos 30°,沿直杆方向有ff+mgsin 30°=fsin 30°,解得fn= n,ff=2.5 n.故d正確.
以b為研究物件,由二力平衡條件可知,繩子的拉力ft大小始終等於b的重力,即ft=mg,選項a錯誤;以a為研究物件,未加沙子前,繩子的拉力ft剛好等於a的重力沿斜面方向的分力,a沿斜面方向受力平衡,與斜面間沒有摩擦力的作用,加入沙子後,相當於a的重力增加,a對斜面的壓力增大,為了平衡加入沙子的重力沿斜面方向的分力,a將受到沿斜面方向的靜摩擦力,且隨著沙子的加入而逐漸增大,所以選項b、c正確;因為a一直處於靜止狀態,其所受的合力始終為零,即不變,所以選項d正確.
解法一:過程分析法
(1)木板由水平位置剛開始轉動時,α=0,ff靜=0.
(2)從木板開始轉動到木塊與木板發生相對滑動前:木塊所受的是靜摩擦力.由於木板緩慢轉動,可認為木塊處於平衡狀態,受力分析如圖.
由平衡條件可知,靜摩擦力大小等於木塊重力沿斜面向下的分力:ff靜=mgsin α.因此,靜摩擦力隨α的增大而增大,它們按正弦規律變化.
專題一相互作用
提綱挈領 能用假設法判斷摩擦力的有無 彈力的有無 能夠熟練的應用平行四邊形定則 三角形法則 正交分解 法 相似三角形等常見計算力的方法。一 選擇題 1 如圖所示，一質量為m的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90 兩底角為 和 a b為兩個位於斜面上質量均為m的小木塊。已知所有接觸面都是光滑的。現發...
高中物理複習二相互作用 答案
1 下列關於摩擦力的敘述正確的是 a 滑動摩擦力的大小與物體間的正壓力的大小成正比 b 滑動摩擦力的大小與接觸面的性質有關，與接觸面面積的大小無關 c 摩擦力的方向跟物體運動的方向總是在同一直線上 d 最大靜摩擦力隨物體間正壓力的增大而增大 2.關於彈力和摩擦力的關係，下列說法正確的是 a.兩物體間...
五年高考真題專題二相互作用
考點一常見的三種力 1 2014 廣東理綜，14，4分 難度 如圖所示，水平地而上堆放著原木，關於原木p在支撐點m n處受力的方向，下列說法正確的是 a m處受到的支援力豎直向上 b n處受到的支援力豎直向上 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 解析支援力的方向垂直於...