《新课标ⅲ2019版高考物理一轮复习 专题二 相互作用课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课标ⅲ2019版高考物理一轮复习 专题二 相互作用课件（75页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题二 相互作用,高考物理 (课标专用),考点一 常见的三种力、力的合成与分解 1.(2017课标,17,6分)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm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 B.92 cm C.98 cm D.104 cm,五年高考,A组 统一命题课标卷题组,答案 B 设弹性绳劲度系数为k,绳总长l1=100 cm时,绳上弹力大小F1=k(l1-l0),绳中点处受力 平衡,设
2、绳与水平方向夹角为,则有2F1 sin =F=G,cos = ,sin = ,绳两端缓慢移至同一点时, 设绳长为l2,其弹力大小F2=k(l2-l0),此时绳中点处受力平衡,有2F2=F=G,综上所述有2k(l1-l0) sin =2k(l2-l0),解得l2=92 cm,则选项B正确。,解题关键 关键词理解与情景构建 弹性绳可按弹簧模型处理,始终处于弹性限度内说明劲度系数k不变,钩码挂在绳的中点,绳中 点处受力平衡,两侧绳上弹力大小相等,等于弹性绳的弹力。,考点二 受力分析、共点力的平衡,2.(2017课标,16,6分)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
3、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- B. C. D.,答案 C 本题考查物体受力分析、滑动摩擦力、物体的平衡。 物块在水平力F作用下做匀速直线运动,其受力如图甲所示甲乙 由平衡条件:F=f、FN=mg 而f=FN=mg 即F=mg 当F的方向与水平面成60角时,其受力如图乙,由平衡条件: F cos 60=f1 f1=FN1=(mg-F sin 60) 联立解得= ,选项C正确。,一题多解 受力变化时,物块和桌面间的动摩擦因数不变,不妨假设摩擦力和支持力的合力方 向与支持力的夹角为,则有tan = =,因不变,故角不变,即F与
4、mg的合力方向不变,由图可 知,当F由水平变为与水平面夹角为60时,F大小不变, 得=tan 30= 选项C正确。,3.(2017课标,21,6分)(多选)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 ( )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 本题考查对共点力平衡问题的理解和推理能力,要求运用数学工具求解物理问 题。 设MN上的张力为T,OM
5、上的张力为F,在缓慢拉起的过程中重物处于动态平衡状态。当OM与 竖直方向成任意角时,由受力分析有F cos +T cos (-)=mg F sin =T sin (-) 利用三角函数化简解得 T= mg,F= mg 可知,在由0增加至 的过程中,MN上的张力T逐渐增大,选项A正确,B错误。由于OM与MN之 间的夹角 ,所以在由0增加至 的过程中,-的值先由大于 减小至 后,进一步再减小, 相应sin (-)的值先增大后减小,即OM上的张力F先增大后减小,选项C错误,D正确。,一题多解 重物受到重力mg、OM绳的拉力FOM、MN绳的拉力FMN共三个力的作用。缓慢拉 起过程中任一时刻可认为是平衡状
6、态,三力的合力恒为0。如图所示,由三角形定则得一首尾 相接的闭合三角形,由于 且不变,则三角形中FMN与FOM的交点在一个优弧上移动,由图可以 看出,在OM被拉到水平的过程中,绳MN中拉力一直增大且恰好达到最大值,绳OM中拉力先增 大后减小,故A、D正确,B、C错误。,4.(2016课标,19,6分)(多选)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮, 其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处 于静止状态。若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则 ( )A.绳OO的张力也在一定范围内变化 B.物块b所受到的支持力
7、也在一定范围内变化 C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化,答案 BD 系统处于静止状态,连接a和b的绳的张力大小T1等于物块a的重力Ga,C项错误;以 O点为研究对象,受力分析如图甲所示,T1恒定,夹角不变,由平衡条件知,绳OO的张力T2恒定 不变,A项错误;以b为研究对象,受力分析如图乙所示,则FN+T1 cos +F sin -Gb=0 f+T1 sin -F cos =0 FN、f均随F的变化而变化,故B、D项正确。,考查点 共点力平衡、正交分解法,思路分析 以O点为研究对象,由三力平衡分析绳OO的张力变化情况;以物块b为研究对象,用
8、正交分解法列方程分析物块b所受支持力及与桌面间摩擦力的变化情况。,5.(2016课标,17,6分)如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过 两轻环,其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间 的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为 ( )A. B. m C.m D.2m,答案 C 由于物块通过挂钩悬挂在线上,细线穿过圆环且所有摩擦都不计,可知线上各处张 力都等于小球重力mg。如图所示,由对称性可知a、b位于同一水平线上,物块处于圆心O点正 上方,则1=2,3=4,1=5。因圆弧对轻环的弹力沿圆弧半径方向,且轻环重力不计
9、, 由平衡条件知环两侧细线关于圆弧半径对称,即5=6,由几何关系得1=2=5=6=30 ,3=4=60。再由物块与挂钩的受力平衡有mg cos 60+mg cos 60=Mg,故有M=m,C正确。,考查点 共点力平衡,解题关键 利用几何关系推出各角的大小。,审题技巧 (1)给出a、b间的距离恰好等于圆弧的半径,应该联想到a、b、O连线组成等边三 角形。 (2)圆弧对轻环的弹力沿圆弧半径方向。,6.(2014课标,17,6分,0.207)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状 态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳 定地偏离竖直方向
10、某一角度(橡皮筋在弹性限度内),与稳定在竖直位置时相比,小球的高度 ( ),A.一定升高 B.一定降低 C.保持不变 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定,答案 A 设橡皮筋原长为l0 加速前平衡时橡皮筋伸长了x0 则有kx0=mg,当加速并稳定时设小球偏离竖直方向角,橡皮筋伸长了x 由小球在竖直方向受力平衡有 kx cos =mg 联立得kx cos =kx0x cos =x0 此时小球距悬挂点的竖直高度 h=(l0+x)cos =l0 cos +x cos =l0 cos +x0l0+x0 故小球一定升高,选项A正确。,考查点 弹力、平衡问题,解题关键 以小球为研究对象,小球在竖直方向上受
11、力始终平衡,即mg=kx0=kx cos ,x0=x cos 。而l0 cos l0,导致l0 cos +x0l0+x0,即小球升高。,易错警示 解题时不能只注意到x0=x cos 而忽视l0 cos l0。,考点一 常见的三种力、力的合成与分解,1.(2018天津理综,7,6分)(多选)明朝谢肇淛的五杂组中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,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,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,大时FN大 B
12、.若F一定,小时FN大 C.若一定,F大时FN大 D.若一定,F小时FN大,B组 自主命题省（区、市）卷题组,答案 BC 本题考查力的分解。如图所示,把力F分解在垂直于木楔两侧的方向上,根据力的 作用效果可知,F1=F2=FN= ,由此式可见,B、C项正确,A、D项错。,思路分析 力的分解方法 按照力的实际作用效果分解力,得出FN的函数式,结论便一目了然。,2.(2016江苏单科,1,3分)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 B.40 N/m C.200 m/N D.200 N/m,答案 D 根据胡
13、克定律有F=kx,则k= = N/m=200 N/m,故D正确。,易错点拨 F=kx中的x为弹簧的形变量,而不是弹簧的总长度。本题中如果用弹簧总长度计算 k值,则会错选B。,3.(2015山东理综,16,6分)如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、 B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为1,A与地面间的 动摩擦因数为2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为 ( )A. B. C. D.,答案 B 设水平作用力大小为F,则对于B:1F=mBg,对于整体:F=2(mA+mB)g,解得 =。,4.(2014广东理综,14,4分
14、)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力 的方向,下列说法正确的是 ( ),A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上 C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向,答案 A 支持力的方向垂直于支持面,因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N处支持 力过N垂直于切面斜向上,A项正确、B项错;静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方 向相反,因此M处的静摩擦力沿水平方向,N处的静摩擦力沿MN方向,C、D项都错误。,考点二 受力分析、共点力的平衡 5.(2017天津理综,8,6分)(多选)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在
15、竖直杆M、N 上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,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 本题考查物体受力分析、物体的平衡。衣架挂钩为“活结”模型,oa、ob为一根绳,两 端拉力相等,设绳aob长为L,M、N的水平距离为d,bo延长线交M于a,由几何知识知ao=ao,sin = ,由平衡条件有2F cos =mg,则F= ,当b上移到b时,d、L不变,不变,故F不变,选项A正
16、确,C错误。将杆N向右移一些,L不变,d变大,变大,cos 变小,则F变大,选项B正确。只改变m, 其他条件不变,则sin 不变,不变,衣架悬挂点不变,选项D错误。,6.(2015广东理综,19,6分)(多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在 水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有 ( )A.三条绳中的张力都相等 B.杆对地面的压力大于自身重力 C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力,答案 BC 由于三条绳长度不同,则三条绳与竖直杆间的夹角不相等,因竖直杆仅是压在地 面上而没有固定,则三条绳对杆的拉力在水平方向的分力必平衡,但三个水平分力在水平面内 的方向关系不确定,故不能确定三条绳中张力的大小关系,A错误、C正确;由于三条绳对杆的 拉力在竖直方向的分力都向下,故B正确;绳子拉力的合力竖直向下,杆的重力也竖直向下,它们 不是一对平衡力,故D错误。,
