1、 第二章 相互作用2013年高考题精选1. (2013全国新课标理综II第15题)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的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F20)。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.物块对斜面的压力解析:选C 设斜面倾角为,斜面对物块的最大静摩擦力为f。平行于斜面的外力F取最大值F1时,最大静摩擦力f方向沿斜面向下,由平衡条件可得:F1=f +mgsin ;平行于斜面的外力F取最小值F2时,最大静摩擦力f方向沿斜面向上,由平衡条件可得:F2+f =mgsin ;
2、联立解得物块与斜面的最大静摩擦力f =( F2- F1)/2,选项C正确。不能得出物块质量m,不能得出斜面倾角,不能得出物块对斜面的压力,选项A、B、D错误。2.(2013高考重庆理综第1题)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角。若此人所受重力为G,则椅子各个部分对他作用力的合力大小为AG BGsin CGcos DGtan解析:选A 人静躺在椅子上,受力平衡,由平衡条件可知椅子各个部分对他作用力的合力大小为G,选项A正确。3(2013上海物理第8题)如图,质量mAmB的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图
3、是解析:选A 两物体叠放在一起,在沿粗糙墙面下落过程中,由于物块与竖直墙面之间没有压力,所以没有摩擦力,二者一起做自由落体运动,A、B间没有弹力作用,物体B的受力示意图是图A。4(2013高考上海物理第18题)两个共点力Fl、F2大小不同,它们的合力大小为F,则A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍B.F1、F2同时增加10N,F也增加10NC.F1增加10N,F2减少10N,F一定不变D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大解析:选A F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍,选项A正确;F1、F2同时增加10 N,F不一定增加10 N,选项B错误;F1增加10 N,F2减少10 N,F可能
4、变化,选项C错误;若F1、F2中的一个增大,F不一定增大,选项D正确。5.(2013高考山东理综第14题)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30o,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为A4 B.4 C. 12 D21解析:选D 把两个小球看作整体对其受力分析,由平衡条件得:弹簧A的拉力 FA=2mg/cos 30,弹簧C的拉力FC=2mgtan 30,又FA=kxA,FC= kxC联立解得:弹簧A、C的伸长量之比为:xAxC=1cos 30tan 30=21,选项D正确。6.(2013高考北京理综第16题)倾角为、质量
5、为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是A.木块受到的摩擦力大小是mgcos B.木块对斜面体的压力大小是mg sinC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sincos D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g解析:选D 将木块的重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解,平行于斜面方向的分力为mg sin ,垂直于斜面方向的分力为mgcos 。由平衡条件得木块受到的摩擦力大小是f= mg sin ,支持力F=mgcos ,由牛顿第第三定律,木块对斜面体的压力大小是mgcos ,选项A、B错误;把木块和斜面看作整体对其受力分析,由平衡条件可知桌面对斜面体的摩擦
6、力大小为零,桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g,选项C错误,D正确。7(2013高考天津理综物理第5题)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是AFN保持不变,FT不断增大 BFN不断增大,FT不断减小CFN保持不变,FT先增大后减小 DFN不断增大,FT先减小后增大解析:选D 由于此过程中细线与斜面体斜面的夹角逐渐减小,所以斜面对小球的支持力FN增大。画出小球受力动态图,由平衡条件可得FT先减小后增大,选
7、项D正确。8(2013高考广东理综第20题)如图8,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,则A.P向下滑动 B.P静止不动C.P所受的合外力增大 D.P与斜面间的静摩擦力增大解析:选BD 设斜面的倾角为,加上Q,相当于增加了P的质量,受力分析列平衡方程得f =mgsin F2 F3 B. F3 F1 F2 C. F2 F3 F1D. F3 F2 F1 解析:选B 作出三力示意图,由力合成的平行四边形定则可知F1、F2 的合力大小等于F3,显然F3 F1 F2,选项B正确。4(2011山东理综卷)如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连
8、接,两侧用细绳固定于墙壁。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Ffa0,b所受摩擦力Ffb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间 ( )A .Ffa大小不变 B. Ffa方向改变 C . Ffb仍然为零 D, Ffb方向向右解析:选AD 现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间弹簧对木块b作用力方向向左,b所受摩擦力Ffb方向向右;由于弹簧弹力不能发生突变,a所受摩擦力Ffa0,且大小不变,选项A、D正确。5(2011安徽理综卷)一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块A.仍处于静止状态 B.沿斜面加速下滑 C.受到的摩擦力不变
9、 D.受到的合外力增大解析:选A 由物块恰好静止在倾角为的斜面上可知,解得动摩擦因数,现对物块施加一个竖直向下的恒力F,则该力与重力合力沿斜面向下的分力为,该力与重力合力沿垂直斜面向下的分力为,满足,所以物块仍处于静止状态,选项A正确。2010年高考题精选1(2010广东理综)图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA、FB,灯笼受到的重力为G。下列表述正确的是 AFA一定小于G BFA与FB大小相等 CFA与FB是一对平衡力 DFA与FB大小之和等于G解析:选A 由题意可知,FA与FB的合力大小等于灯笼受到的重力为G,FA与FB大小相等,FA
10、可能大于G,选项B正确,A、C、D错误。2(2010安徽理综)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。则木板P 的受力个数为A 3 B4 C5 D6解析:选C 隔离木板P受到重力、固定斜面对木板P的支持力和摩擦力,滑块对木板P的压力,轻弹簧对木板P沿斜面向下的弹力,共5个力,选项C正确。3.(2010新课标卷)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.
11、B. C. D.解析:选C 用大小为F1的力压弹簧的另一段时,弹簧型变量,根据胡克定律有:;用大小为F2的力拉弹簧时,弹簧形变量,根据胡克定律有:;联立解得:,选项C正确。4(2010山东理综)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成q角,则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是AN= m1g+ m2g- Fsinq BN= m1g+ m2g- FcosqCf=Fcosq Df=Fsinq解析:选AC 把两个物体看作一个整体,由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平方向选项C正确,D错误;设
12、轻弹簧中弹力为F1,弹簧方向与水平方向的夹角为,隔离,对其进行受力分析,由平衡条件,在竖直方向有隔离,对其进行受力分析,由平衡条件,在竖直方向有联立解得:,选项A正确,B错误。5(2010江苏物理)如图4所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为A. B. C. D.解析:选D 设每根支架承受的压力大小为,则每根支架对照相机的支持力为。将沿竖直方向和水平方向分解,三个力水平方向分力相互夹角120,合力为零;三个力竖直方向分力,三个力竖直方向分力的合力等于照相机的重力,即,解得,选项D正确。6(2010新课标卷)
13、如图1所示,一物块置于水平地面上.。当用与水平方向成60角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为A. B. C. D.1-解析:选B 物体重力、支持力、摩擦力和已知力或处于平衡状态,根据平衡条件,将或分别沿水平方向和竖直方向分解,根据平衡条件,当用与水平方向成60角的力拉物块时, ;当改用与水平方向成30角的力推物块时,联立解得,选项B正确。2009年高考题精选1、(2009天津理综卷)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上。B中
14、F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是解析:选D 对物块进行受力分析,施力前,物块所受静摩擦力为施力后,A、B项的物块所受静摩擦力不变;C项中 D项中。所以D正确。2.(2009海南物理)两个大小分别为F1和F2(F2db)。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d(dad(da+db))的平底圆筒内,如图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1和f2,筒底所受的压力大小为已知重力加速度大小为g。若所有接触都是光滑的,则( )AF=(ma+mb)g,f1=f2 BF=(ma+mb)g, f1f2Cmag F(ma+mb)g
15、,f1=f2 Dmag F(ma+mb)g,f1f2解析:选A 对两刚性球a和b整体受力分析,在竖直方向上,两球重力竖直向下,筒底对a球的支持力竖直向上,竖直方向上由平衡条件可知,筒底所受的压力大小为。在水平方向圆筒侧面对小球的压力大小相等,两球对圆筒侧面的压力大小相等,。选项A正确。5(2009山东理综第16题)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为。下列关系正确的是( )AFmg/tanBFmgtanCFNmg/tanDFNmgtan解析:选A 隔离小滑块,对小滑块进行受力分析,画出受力分析图,可得,解得滑块所受支持力为,水平力,所以A正确。6.(2009年高考江苏物理第2题)用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10N,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(取10m/s2)( ) A B C D解析:选A 由题意知,墙上挂点受到两细绳向下的拉力的合力等于画框的重力,设挂灯的间距最大为2a,细绳与竖直方向的夹角为,绳长2L=1 m,当挂灯的间距最大时,细绳中拉力最大为F=10 N,由图可知,由平衡条件,联立解得,挂灯的间距最大为,选项A正确。