1、专题二相互作用考点04 弹力和摩擦力的分析与计算 (4、7、8、9、12) 考点05 力的合成和分解 (10、13、14、16、18) 考点06 受力分析 共点力平衡 (1、2、3、5、6、11、15、17、19) 第I卷(选择题 68分)一、选择题(本题共17个小题,每题4分,共68分。每题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题意,有的有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1 【广东省肇庆市2017届高三第二次模拟考试】考点06易设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的二次方成正比,即fkSv2,其中k
2、为比例常数,且雨点最终都做匀速运动已知球的体积公式为Vr3(r为半径)若两个雨点的半径之比为12,则这两个雨点的落地速度之比为( )A1B12 C14 D182 【2017天津市五区县高三上学期期末考试】考点06难如图所示,高空作业的工人被一根绳索悬在空中,已知工人及其身上装备的总质量为m,绳索与竖直墙壁的夹角为,悬绳上的张力大小为F1,墙壁与工人之间的弹力大小为F2,重力加速度为g,不计人与墙壁之间的摩擦,则( )A B C若缓慢增大悬绳的长度,F1与F2都变小D若缓慢增大悬绳的长度,F1减小,F2增大3.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国3卷正式版)】考点06 中一根轻质弹
3、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80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm;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)A86cm B 92cm C 98cm D 104cm4.【2017河南省中原名校豫南九校高三上学期第四次质量考评】考点04 难如图所示,重6 N的木块静止在倾角的斜面上,若用平行于斜面大小等于4N的水平力推木块,木块仍保持静止,则木块所受的摩擦力大小是( )A3 N B4N C5 N D6N5.【2017开封市高三第一次模拟】考点06难在粗糙水平地面上与墙平行
4、放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放另一截面也为半圆的柱状物体B,整个装置处于静止状态,截面如图所示.设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.在B上加一物体C,整个装置仍保持静止,则( )AF1保持不变,F3增大BF1增大,F3保持不变CF2增大,F3增大DF2增大,F3保持不变6.【2017山西省重点中学协作体高三上学期期末联考】考点06难如图所示,将一长方形木块锯开为A、B两部分后,静止放置在水平地面上则()AB受到四个力作用BB受到五个力作用CA对B的作用力方向竖直向下DA对B的作用力方向垂直于它们的接触面向下7.【2017重庆市高三上学期(一诊
5、)期末测试】考点04 难如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量为100g,某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F,使木板水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2.则水平压力F至少为( ) A8N B15N C16N D30N8.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国2卷正式版)】考点04 中如图,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. B. C. D. 9 【2
6、017广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】考点04 难图甲是由两圆杆构成的“V”形槽,它与水平面成倾角放置现将一质量为m的圆柱体滑块由斜槽顶端释放,滑块恰好匀速滑下沿斜面看,其截面如图乙所示已知滑块与两圆杆的动摩擦因数为,重力加速度为g,b= 120,则( )A B左边圆杆对滑块的支持力为mg cos qC左边圆杆对滑块的摩擦力为mg sinqD若增大,圆杆对滑块的支持力将增大10 【2017辽宁省高三联合模拟考试】考点05 难如图所示,木块在拉力F作用下,沿着水平地面向右做减速直线运动,则力F与摩擦阻力的合力方向为( )A 水平向左 B向上偏左 C竖直向上 D可以在竖直向上和力F方向之
7、间11.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国1卷正式版)】考点06 难如图,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()。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中AMN上的张力逐渐增大BMN上的张力先增大后减小COM上的张力逐渐增大DOM上的张力先增大后减小12 【广东省五校协作体2017届高三上学期第一次联考】考点04 难如图所示,物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮A静止在倾角为45的粗糙斜面上,B竖直悬挂着已知质量mA3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45减
8、小到30,那么下列说法中正确的是( )A.弹簧的弹力将增大B物体A对斜面的压力将增大C物体A受到的静摩擦力将减小D物体A可能被拉动13 【广东省中山一中七校联合体2017届高三上学期第二次联考】考点05难图示为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登,由于身背较重的行囊,重心上移至肩部的0点,总质量为60kg.此时手臂与身体垂直,手臂与岩壁夹角为,则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为( )(设手、脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6) A360N,480N B 480N,360N C450N,800N D800N,450N14 【宁夏罗平中学2017
9、届高三12月适应性考试】考点05难如图所示,斜面顶端固定有半径为R的轻质滑轮,用不可伸长的轻质细绳将半径为r的球沿斜面缓慢拉升不计各处摩擦,且Rr设绳对球的拉力为F,斜面对球的支持力为N,则关于F和N的变化情况,下列说法正确的是()AF一直增大,N一直减小BF一直增大,N先减小后增大CF一直减小,N保持不变DF一直减小,N一直增大15. 【黑龙江省大庆实验中学2017届高三上学期期中考试】考点06难如图所示,小物体P放在直角斜劈M上,M下端连接一竖直弹簧,并紧贴竖直光滑墙壁.开始时,P、M静止,M与墙壁间无作用力现以平行斜面向上的力F向上推物体P,但P、M未发生相对运动,则在施加力F后( )A
10、P、M之间的摩擦力一定变大 BP、M之间的摩擦力一定变小C弹簧的形变量不变 D墙壁与M之间一定有作用力16 【安徽省淮北市第一中学2017届高三上学期第四次模拟考试】考点05难如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是() A.物体M一定受到4个力 B.物体N可能受到4个力C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力 D.物体M与N之间一定有摩擦力17 【湖南省衡阳市第八中学2017届高三实验班上学期第四次月考】考点06难如图所示,两竖直木桩ab、cd固定,一长为L且不可伸长的轻绳两端分别固定在a、c两点,一质量为m的物体A通过轻质光
11、滑挂钩挂在轻绳中间,静止时轻绳两端夹角为120若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,稳定后物体A仍处于静止状态,橡皮筋处于弹性限度内,若重力加速度大小为g,关于上述两种情况,下列说法正确的是( )A.轻绳的弹力大于mg B轻绳的弹力小于mgC.橡皮筋的弹力大于mg D橡皮筋的弹力小于mg第II卷(非选择题 42分)二、计算题(共3小题 ,共42分,按题目要求作答,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)18. (10分)【江西省上高县第二中学2017届高三上学期第一次月考】考点05 难如图所示,质量为m的物体置于倾角为的
12、固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为,如图甲所示,先用平行于斜面的推力作用于物体上,使其能沿斜面匀速上滑,若改用水平推力作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,如图乙所示,求两次力的大小之比(sin37=0.6,cos37=0.8).19. (16分)【西藏日喀则区第一高级中学2017届高三上学期期中考试】考点06难如图所示,质量为m1的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧k1上,上端与轻弹簧k2相连,轻弹簧k2上端与质量为m2物体B相连,物体B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质小桶P相连,A、B均静止现缓慢地向小桶P内加入细砂,当弹簧k1恰好恢复原长时,(小桶一直未落地)求(1)小桶P内所加入的
13、细砂质量;(2)小桶在此过程中下降的距离20.(16分)【山西省怀仁县第一中学2017届高三上学期第一次月考】考点06 难在水平地面上放一木板B,重力为G2=100N,再在木板上放一货箱A,重力为G1=500N, 设货箱与木板、木板与地面的动摩擦因数均为05,现用绳子把货箱与墙拉紧,如图所示,已知sin=06,cos=08,然后在木板B上施一水平力F,要想把木板从货箱下抽出来,F至少应为多大? 参考答案1.【答案】A考点:力的平衡,质量的计算2.【答案】C【解析】工人受到重力、支持力和拉力,如图:根据共点力平衡条件,有:, F2=mgtan;若缓慢增大悬绳的长度,工人下移时,细绳与竖直方向的夹
14、角变小,故F1变小,F2变小,故C正确,ABD错误故选C。考点:物体的平衡【名师点睛】本题考查共点力平衡条件在动态平衡中的应用,解题的关键是根据共点力平衡条件,由几何关系得到F1与F2的表达式,再讨论变化情况即可。3.【答案】B【解析】设弹性绳的劲度系数为k。左右两半段绳的伸长量,如图所示,由共点力的平衡条件可知:钩码的重力为将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时,钩码的重力为,解得:弹性绳的总长度变为,故B正确,A、C、D错误。4.【答案】C【解析】对滑块受力分析,受推力F、重力G、支持力N和静摩擦力f,将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力F=Mgsin=3N和垂直斜面向下的分力Mgc
15、os=N,在与斜面平行的平面内,如图摩擦力大小考点:静摩擦力5.【答案】C【解析】先对B受力分析,受重力、墙壁支持力和A的支持力,根据平衡条件,三个力可以构成首尾相连的矢量三角形,如图所示:考点:考查了力的动态平衡分析【名师点睛】整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力隔离法:从系统中选取一部分(其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数)进行分析隔离法的原则是选取受力个数最少的部分来分析通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要
16、整体法与隔离法交叉使用.6.【答案】AC【名师点睛】本题考查共点力的平衡条件,要注意隔离法的正确应用;同时明确有摩擦力时一定有弹力。7.【答案】B【解析】先将所有的书当作整体,受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,则二力平衡有21F8mg ;再考虑除最外侧两本书受力分析,竖直方向受重力和静摩擦力,由二力平衡有22F6mg ;联立两式,解得F15N;故B正确,A、C、D错误故选B考点:考查共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算【名师点睛】本题考查共点力平衡条件以及摩擦力的性质,要注意一般认为最大静摩擦力等于物体受到的滑动摩擦力,从而进行列式求解8.【答案】C【解析】F水平时:;当保持F的大小
17、不变,而方向与水平面成60角时,则,联立解得:,故选C.9.【答案】B【解析】滑块恰好匀速滑下,受力平衡,对滑块受力分析,根据平衡条件得:沿斜面方向:mgsin=2f=2FN,垂直斜面方向有:mgcos=2FNcos=FN,解得:=tan,故A错误,B正确;左边圆杆对滑块的摩擦力为f=mgsin,故C错误;若增大,cos减小,则圆杆对滑块的支持力将减小,故D错误故选B.考点:物体的平衡;摩擦力【名师点睛】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用,要求同学们能正确分析物体的受力情况,特别注意两个圆杆对物体都有滑动摩擦力,难度适中.10.【答案】B【解析】将拉力按照作用效果正交分解,如图所示由于向右
18、做减速直线运动,所以,那么与f的合力方向水平向左,这个合力再与合成,可知合力向上偏左,B正确.考点:考查了力的合成与分解11.【答案】AD【解析】以重物为研究对象,受重力mg,OM绳上拉力F1,MN上拉力F2,由题意知,三个力合力始终为零,矢量三角形如图所示,在F2转至水平的过程中,MN上的张力F1逐渐增大,OM上的张力F2先增大后减小,所以A、D正确;B、C错误。12.【答案】BC【解析】对物体B受力分析,受重力和绳子拉力,由二力平衡得到:,则弹簧弹力不变,故A错误;原来有3mBgsin45-mBg=f1,后来3mBgsin30-mBgf1,可见物体A并未滑动,而且静摩擦变小物体A对斜面的压
19、力为:N=mAgcos,减小,N将增大,故BC正确物体A所受的最大静摩擦力,因为N变大,故最大静摩擦力变大,而静摩擦力减小,故物体A不可能被拉动,选项D错误故选BC。考点:物体的平衡13.【答案】A考点:物体的平衡14.【答案】A【解析】对球受力分析,受重力、支持力和拉力,如图所示;由于细线与斜面的夹角不断增加,故F一直增大,N一直减小;故选A。考点:物体的平衡15.【答案】D【解析】未施加F之前,对P受力分析,根据平衡条件可知,P受到沿斜面向上的静摩擦力,等于重力沿斜面的向下的分量,当F大于2倍的重力向下的分量时,摩擦力方向向上,且大于重力沿斜面的向下的分量,则摩擦力变大,当F等于2倍的重力
20、向下的分量时,摩擦力大小不变,当F小于重力向下的分量时,摩擦力减小,故AB错误;把PM看成一个整体,整体受力平衡,则墙壁与M的支持力等于F在水平方向的分量,竖直方向受力平衡,则弹簧弹力等于整体重力减去F竖直方向的分量,则弹力减小,形变量减小,故C错误,D正确故选D.考点:物体的平衡16.【答案】AD【解析】 M、N两物体一起向上做匀加速直线运动,合力向上,对MN整体进行受力分析,受到重力和F,由于合力竖直向上,因此墙对M没有弹力,也就不可能有摩擦力;对N进行受力分析,得:N受到重力,M对N的支持力,这两个力的合力不能向上,所以还受到M对N沿斜面向上的静摩擦力,再对M进行受力分析,得:M受到重力
21、、推力F、N对M的压力以及N给M沿斜面向下的静摩擦力,一共4个力,故AD正确,BC错误; 故选AD.考点:受力分析17.【答案】D【解析】细绳的总长度为L,静止时轻绳两端夹角为,由于重物的拉力的方向竖直向下,所以三个力之间的夹角都是,根据矢量的合成可知,三个力的大小是相等的故轻绳的弹力大小为mg,故A、B错误;若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋,橡皮筋受到拉力后长度增大,杆之间的距离不变,所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于,两个分力之间的夹角减小,而合力不变,所以两个分力减小,即橡皮筋的拉力小于,故C错误,D正确。考点:共点力平衡的条件及其应用、物体的弹性和弹力18.【答案】【解析】根据共
22、点力平衡条件可得 (2分) (2分) (2分) (2分)联立即得 (2分)考点:考查了共点力平衡条件的应用19.【答案】(1)m1+m2(2)(m1+m2)g()【解析】(1)当k1恢复原长时,对AB整体分析,绳子的拉力为 F=(m1+m2) g即小桶中细砂的质量为m1+m2 (4分)3 开始时,对AB分析,k1x1=(m1+m2)g (2分)弹簧k1的压缩量为: (2分)对B分析,k2x2=m2g,弹簧k2的压缩量为: (2分)当k1恢复原长时,对A分析,k2x2=m1g (2分)弹簧k2的伸长量为: (2分)在此过程中,小桶下降的距离为: h=x1+x2+x2=(m1+m2)g() (2分) 考点:胡克定律;物体的平衡20.【答案】850N【解析】物体A、B的受力图如图所示,由受力平衡知:对A:Tcos-f1=0 (2分) N1-G1-Tsin=0 (2分)又由题f1N1 (2分)联立得到:Tcos=(G1+Tsin) (2分)得到 (2分) (6分)考点:物体的平衡18