届高三物理一轮复习 相互作用Word文件下载.docx
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C.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有
(2)、(3)
D.图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有
(2)、(4)
如果杆端受拉力作用,则可用等长的绳代替,若杆端受到沿杆的压力作用,则杆不可用等长的轻绳代替,如图
(1)、(3)、(4)中的AB杆受拉力作用,而
(1)、
(2)、(4)中的BC杆均受沿杆的压力作用,故A、C、D均错误,B正确.
B
3.如图所示,质量为m的物体,在沿斜面向上的拉力F作用下,沿放在水平地面上的质量为M的倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面保持静止,则地面对斜面( )
A.无摩擦力 B.有水平向右的摩擦力
C.支持力为(M+m)gD.支持力小于(M+m)g
用整体法进行分析,以物体和斜面为研究对象,整体处于平衡状态,共受四个作用力:
两物体的总重力、沿斜面向上的拉力F、地面的支持力、地面的静摩擦力,静摩擦力方向水平向左.因为总重力等于地面的支持力与拉力沿竖直方向的分力的合力,所以支持力小于总重力,D正确.
4.(2014年滁州模拟)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( )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2<F3
C.F1=F3>F2D.F3>F1>F2
第一个图中,以弹簧下面的小球为研究对象,第二个图中,以悬挂的小球为研究对象,第三个图中,以任一小球为研究对象.第一个图中,小球受竖直向下的重力mg和弹簧向上的弹力,二力平衡,F1=mg;
后面两个图中,小球受竖直向下的重力和细线的拉力,二力平衡,弹簧的弹力大小均等于细线拉力的大小,则F2=F3=mg,故三图中平衡时弹簧的弹力相等.
A
[限时检测]
(时间:
45分钟,满分:
100分)
[命题报告·
教师用书独具]
知识点
题号
力、重力
1
弹力的判断
2、3
胡克定律的应用
6、7、8、12
静摩擦力的判断和计算
4、9
滑动摩擦力的分析计算
5、10、11
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,每小题只有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)
1.(2013年高考上海单科)如右图,质量mA>mB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的受力示意图是下图中的( )
A、B在竖直下落过程中与墙面没有弹力,所以也没有摩擦力,A、B均做自由落体运动,处于完全失重状态,均只受重力,故A正确.
答案A
2.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例.当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( )
A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B.运动员受到的支持力是运动员的脚发生形变而产生的
C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大
D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力
发生相互作用的物体均要发生形变,故A错;
发生形变的物体,为了恢复原状,会对与它接触的物体产生弹力的作用,B错误;
在最低点,运动员虽然处于瞬间静止状态,但接着运动员要加速上升,故此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力,C错误、D正确.
3.(2014年黄山模拟)如图所示,一倾角为45°
的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑匀质铁球静止,需加一水平力F,若力F过球心,下列说法中正确的是( )
A.球一定受墙的弹力且水平向左
B.球可能受墙的弹力且水平向左
C.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上
D.球一定同时受到墙的弹力和斜面的弹力
因球处于平衡状态,且一定受重力、水平外力作用,所以必受斜面的弹力作用,当F大小等于重力时,球不受墙的弹力,当F大于重力时,受墙的弹力作用,且水平向左,所以B对.
4.如图所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀速运动,下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述,正确的是( )
A.物体A随传送带一起向上运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下
B.物体A随传送带一起向下运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下
C.物体A随传送带一起向下运动时,A不受摩擦力作用
D.无论A随传送带一起向上还是向下运动,传送带对物体A的作用力均相同
无论传送带向上还是向下运动,物体A随传送带匀速运动处于平衡状态,在重力作用下有相对于传送带沿斜面向下的运动趋势,传送带对物体有沿斜面向上的静摩擦力,根据平衡条件可得Ff=mgsinθ,所以D正确.
5.如图所示,位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮的轻绳与物体Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为( )
A.4μmgB.3μmg
C.2μmgD.μmg
对Q的受力分析如图甲所示,对P的受力分析如图乙所示,由平衡条件可得:
FT=Ff,FT=Ff地→P+FfQ→P+FT,且根据Ff=μFN得F=4μmg,故只有A正确.
6.如图所示,在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为μ,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是( )
A.2L+
B.2L+
C.2L+
D.2L+
先以2、3为整体分析,设1、2间弹簧的伸长量为x1,有kx1=μ(m2+m3)g;
再以3为研究对象,设2、3间弹簧伸长量为x2,有kx2=μm3g,所以1、3两木块之间的距离为2L+x1+x2,故选B.
7.如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为( )
A.mg/kB.2mg/k
C.3mg/kD.4mg/k
系统最初静止时,以木块A为研究对象得弹簧的压缩量x1=mg/k.B刚好离开地面时,以木块B为研究对象得弹簧的伸长量x2=mg/k.A上升的高度h=x1+x2=2mg/k,故B正确.
8.(2014年马鞍山模拟)如图所示,质量为m的小球置于倾角为30°
的光滑斜面上,劲度系数为k的轻弹簧,一端系在小球上,另一端固定在P点.小球静止时,弹簧与竖直方向的夹角为30°
,则弹簧的伸长量为( )
A.
B.
C.
D.
对小球受力分析如图所示:
由力的合成可知,FN和F的合力与重力mg等大反向,由几何关系可知F=
=
,又由胡克定律得F=kx,解得x=
,C正确.
C
9.A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连,处于静止状态,如右图所示,C是一箱沙子,沙子和箱的重力都等于G,动滑轮的质量不计.现打开箱子下端开口,使沙子均匀流出,经过时间t0沙子流完,则下图中能表示在此过程中桌面对物体B的摩擦力Ff随时间的变化关系的图象是( )
选择A、B整体作为研究对象,由于这个整体开始处于静止状态,因此后来应一直处于静止状态,整体共受到5个力作用,即重力G′=GA+GB、支持力FN、静摩擦力Ff、两根绳子的拉力F1和F2.其中F1=F2=
.根据力平衡条件得:
Ff=F1+F2=GC=2G,当沙子均匀流完后Ff′=G,B正确.
10.(2014年宣城质检)如图所示,质量为mB=24kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=22kg的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为θ=37°
.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5.现用水平方向大小为200N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin37°
≈0.6,cos37°
≈0.8,重力加速度g取10m/s2),则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )
A.0.3B.0.4
C.0.5D.0.6
对A受力分析如图甲所示,
由题意得FTcosθ=Ff1①
FN1+FTsinθ=mAg②
Ff1=μ1FN1③
由①②③得FT=100N
对A、B整体受力分析如图乙所示
由题意得FTcosθ+Ff2=F④
FN2+FTsinθ=(mA+mB)g⑤
Ff2=μ2FN2⑥
由④⑤⑥得:
μ2=0.3,故A答案正确.
二、非选择题(本题共2小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(15分)如图有一半径为r=0.2m的圆柱体绕竖直轴OO′以ω=9rad/s的角速度匀速转动.今用力F将质量为1kg的物体A压在圆柱侧面,使其以v0=2.4m/s的速度匀速下降.若物体A与圆柱面的动摩擦因数μ=0.25,求力F的大小.(已知物体A在水平方向受光滑挡板的作用,不能随轴一起转动)
在水平方向上圆柱体有垂直纸面向里的速度,A相对圆柱体有垂直纸面向外的速度为v′,v′=ωr=1.8m/s;
在竖直方向上有向下的速度v0=2.4m/s.
A相对于圆柱体的合速度为
v=
=3m/s
合速度与竖直方向的夹角为θ,
则cosθ=
A做匀速运动,竖直方向受力平衡,有
Ffcosθ=mg,
得Ff=
=12.5N,
另Ff=μFN,FN=F,故F=
=50N.
50N
12.(15分)如图所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:
(1)这时两弹簧的总长.
(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力大小.
(1)设上面弹簧受到的弹力为F1,伸长量为Δx1,下面弹簧受到的弹力为F2,伸长量为Δx2,由物体的平衡及胡克定律有F1=(m1+m2)g
Δx1=
F2=m2g,Δx2=
所以总长为
L=L1+L2+Δx1+Δx2=L1+L2+
+
.
(2)要使两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,必须是上面弹簧伸长Δx,下面弹簧缩短Δx.
对m2:
FN=k2Δx+m2g
对m1:
m1g=k1Δx+k2Δx
FN=m2g+
m1g.
由牛顿第三定律,得
平板受m2的压力大小FN′=FN=m2g+
(1)L1+L2+
(2)m2g+
m1g