《2015届高考物理一轮【章末归纳提升课】第二章 相互作用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015届高考物理一轮【章末归纳提升课】第二章 相互作用（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 章末归纳提升课假设法在力的判断中的应用假设法是先假定某些条件，再进行推理，若结果与题设现象一致，则假设成立，反之，则假设不成立求解物理试题常用的假设有假设物理情景、假设物理过程、假设物理量等，利用假设法处理某些物理问题，往往能突破思维障碍，找出新的解题途径在分析弹力或摩擦力的有无及方向时，常利用该法判断图 21 图形中静止小球与接触斜面间是否存在弹力，A 中的细线竖直，B 中的细线倾斜图 21【解析】 在题图 A 中，假设小球与斜面间有弹力，则弹力与斜面垂直，受力分析如图甲 A 中所示，则小球受的合外力不为 0，这与题中小球静止(即合外力为 0)相矛盾，所以此处不存在弹力，正确的受力如图乙
2、A 所示甲 乙在题图 B 中，假设小球与斜面无弹力，受力分析则如图甲 B，显然小球不能静止，因此此时有弹力，正确的受力分析如图乙 B 所示【答案】 见解析【即学即用】如图 22 所示，物体 A、B 在力 F 作用下一起以相同速度沿 F 方向匀速运动，关于物体 A 所受的摩擦力，下列说法正确的是( )图 22A甲、乙两图中物体 A 均受摩擦力，且方向均与 F 相同B甲、乙两图中物体 A 均受摩擦力，且方向均与 F 相反C甲、乙两图中物体 A 均不受摩擦力D甲图中物体 A 不受摩擦力，乙图中物体 A 受摩擦力，方向和 F 相同【解析】 用假设法分析：甲图中，假设 A 受摩擦力，与做匀速运动的 A
3、在水平方向合力为零不符，所以 A 不受摩擦力；乙图中，假设 A 不受摩擦力，A 将相对 B 沿斜面向下运动，从而 A 受沿 F 方向的摩擦力正确选项是 D.【答案】 D求解多物体平衡的常用方法1.整体、隔离法当系统有两个物体时，选取研究对象一般先整体考虑，若不能解答问题时，再隔离考虑整体法能减少和避开非待求量，简化解题过程整体法和隔离法是相辅相成的如图 23 所示，质量为 M 的直角三棱柱 A 放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为 .质量为 m 的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A 和 B 都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少图 23【解析】 选取 A 和
4、B 整体为研究对象，它受到重力(Mm)g、地面支持力 FN、墙壁的弹力 F 和地面的摩擦力 Ff的作用(如图甲所示)而处于平衡状态根据平衡条件有：FN(Mm)g，FFf甲 乙再以 B 为研究对象，它受到重力 mg、三棱柱对它的支持力 FNB、墙壁对它的弹力 F 的作用(如图乙所示)而处于平衡状态，根据平衡条件有：FNBcos mg，FNBsin F；解得 Fmgtan ，所以 FfFmgtan .【答案】 见解析2极限法极限法是指在求解某些问题时，通过恰当地选取某个物理量将其推向极端(极大、极小)，从而使各种可能情况暴露出来，便于解答如图 24 所示，用光滑的粗铁丝做成一个直角三角形，BC 边
5、水平，AC 边竖直，ABC，AB 及 AC 边上分别套有细线系着的铜环 P、Q，当它们静止时，细线跟 AB 边的夹角 ( )A B 2CT2 BT1T2CT1T2D不能确定图 26【技法攻略】 对球 B 进行受力分析发现：B 球受重力 G、弹力 F 和绳的张力 T 的作用，物体在此三力的作用下处于平衡状态将三力平移，可构成如图所示的矢量三角形 GFT.显然，它与题图中的三角形 ABO 相似，于是对应边成比例由比例式可得 T 与弹簧的劲度系数无关，故 T1与 T2的关系是T1T2.【答案】 B如图 27 所示，在轻质细线的下端悬挂一个质量为 m 的物体，若用一个大小为 F，方向不确定的力来拉物体
6、，使细线偏离竖直方向的夹角 最大，则拉力 F 的方向如何？图 27【技法攻略】 因 F 的大小不变，方向不确定，故 F 在以小球的球心为圆心，以 F 的大小为半径的圆上，但不论 F 的方向如何，F 与绳上的拉力 FT以及小球的重力 mg 构成一个首尾相接的闭合三角形由图可以看出，当绳上的拉力 FT与圆相切时，夹角 最大，即：拉力 F 的方向和细线的方向垂直时，夹角 最大【答案】 见技法攻略1.(2014天津一中检测)如图 1 所示，放在水平桌面上的木块 A 处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为 0.6 kg，弹簧测力计读数为 2 N，滑轮摩擦不计若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减少到 0
7、.3 kg 时，将会出现的情况是(g10 m/s2)( )图 1A弹簧测力计的读数将变小BA 仍静止不动CA 对桌面的摩擦力不变DA 所受的合力将要变大【解析】 当砝码和托盘的总质量为 m10.6 kg 时，FFfm1g6 N，Ff4 N，可知 A 与桌面的最大静摩擦力至少为 4 N；当砝码和托盘的总质量为 m20.3 kg 时，假设 A 仍不动，有 F 不变，FFfm2g，Ff1 N4 N，故假设成立，A 仍静止不动，A 所受的合力仍为零，A 对桌面的摩擦力减为 1 N，弹簧测力计的示数不变，故只有 B 正确【答案】 B2(2013苏州中学模拟)三个质量均为 1 kg 的相同木块 a、b、c
8、 和两个劲度系数均为 500 N/m 的相同轻弹簧 p、q 用轻绳连接，如图 2 所示，其中 a 放在光滑水平桌面上开始时 p 弹簧处于原长，木块都处于静止现用水平力缓慢地向左拉 p 弹簧的左端，直到 c 木块刚好离开水平地面为止，g 取 10 m/s2.该过程 p 弹簧的左端向左移动的距离是( )图 2A4 cm B6 cm C8 cm D10 cm【解析】 开始时 q 弹簧处于压缩状态，由胡克定律知，压缩了 2 cm.c 木块刚好离开水平地面时，轻弹簧 q 中拉力为 10 N，由胡克定律，轻弹簧 q 伸长 2 cm；轻弹簧 p 中拉力为 20 N，由胡克定律，轻弹簧 p 伸长 4 cm.该
9、过程 p 弹簧的左端向左移动的距离是 2 cm2 cm4 cm8 cm，选项 C 正确【答案】 C3.如图 3 所示，重 50 N 的物体 A 放在倾角为 37的粗糙斜面上，有一根原长为 10 cm，劲度系数为800 N/m 的弹簧，其一端固定在斜面顶端，另一端连接物体 A 后，弹簧长度为 14 cm，现用一测力计沿斜面向下拉物体，若物体与斜面间的最大静摩擦力为 20 N，当弹簧的长度仍为 14 cm 时，测力计的读数不可能为( )A10 N B20 N C40 N D0 N图 3【解析】 A 在斜面上处于静止状态时合外力为零，A 在斜面上受五个力的作用，分别为重力、支持力、弹簧弹力、摩擦力、
10、拉力 F，当摩擦力的方向沿斜面向上时，Fmgsin 37Ffmk(ll0)，F22 N，当摩擦力沿斜面向下时，F 最小值为零，即拉力的取值范围为 0F22 N，故选 C.【答案】 C4.(2014北大附中模拟)超市中小张沿水平方向推着质量为 m 的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图 4 所示假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为 30，小张的质量为M，小张与扶梯间的动摩擦因数为 ，小车与扶梯间的摩擦忽略不计则( )图 4A小张对扶梯的压力大小为 Mgcos 30，方向垂直于斜面向下B小张对扶梯的摩擦力大小为(Mm)gsin 30，方向沿斜面向下C扶梯对小张的摩擦力大小为
11、(Mm)gcos 30，方向沿斜面向上D小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等，这是因为人和车均处于平衡状态【解析】 对购物车进行受力分析，购物车受到人的推力 Fmgtan 30，对人进行受力分析，人受到的摩擦力 FfMgsin 30Fcos 30(Mm)gsin 30，沿斜面向上，人受到的弹力 FNMgcos 30Fsin 30Mgcos 30mgsin 30 tan 30，A、C 错，B 对；小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，D 错【答案】 B5.(多选)如图 5 所示，两段等长细线 L1和 L2串接着两个质量相等的小球 a、b，悬挂于 O 点现施
12、加水平向右的力 F 缓慢拉动 a，L1对 a 球的拉力大小为 F1，L2对 b 球的拉力大小为 F2，在缓慢拉动的过程中，F1和 F2的变化情况是( )AF1变大BF1变小CF2不变DF2变大图 5【解析】 由于是缓慢拉动，故两球和细线均处于动态平衡状态将两球连同之间的细线看成一个整体，对整体受力分析，可知 F1由 2mg 变为，故 F1变大，A 对对 b 球分析可知 F2的2mg2F2大小始终等于 b 球的重力，F2不变，C 对【答案】 AC6(多选)如图 6 所示，物块 a、b、c 叠放在一起，重均为 100 N，小球 P 重 20 N，作用在物块 b上的水平力为 10 N，整个系统处于静
13、止状态，以下说法正确的是( )Aa 和 b 之间的摩擦力是 10 NBb 和 c 之间的摩擦力是 10 NCc 和桌面间的摩擦力是 10 NDc 对桌面的摩擦力方向向左图 6【解析】 对绳子的连接点受力分析，受到三根绳子的三个拉力，根据平衡条件，有水平方向：T2cos 45T1，竖直方向：T2sin 45mg，解得 T1mg20 N，即拉 c 物块的绳上的拉力为 20 N对物体 a 受力分析，受重力和支持力，假如受水平方向的摩擦力，则不能保持平衡，故物体 a 与物体 b间的摩擦力为 0；对物体 a 和物体 b 整体研究，受重力、支持力、向左的拉力 F 和向右的静摩擦力fbc，根据平衡条件得：f
14、bcF10 N；对物体 a、b、c 整体受力分析，受重力、支持力、向左的拉力为 10 N、绳子的拉力为 20 N，故地面对其的静摩擦力为 10 N，方向向左；由作用力与反作用力的关系知 c 对桌面的摩擦力方向向右，本题选 B、C.【答案】 BC7.如图 7 所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆 OA、OB 搁在滑块上，且可绕铰链 O 自由转动，两杆长度相等，夹角为 ，当竖直向下的力 F 作用在铰链上时，滑块间细线的张力为多大？图 7【解析】 把竖直向下的力 F 沿两杆 OA、OB 方向分解，如图甲所示，可求出作用于滑块上斜向下的力为：F1F2F2cos 2甲 乙斜向下的压力
15、F1将产生两个效果：竖直向下压滑块的力 F1和沿水平方向推滑块的力 F1，因此，将 F1沿竖直方向和水平方向分解，如图乙所示，考虑到滑块未受摩擦力，细线上的张力等于 F1的水平方向上的分力 F1，即：F1F1cos F1 sin 22解得：F1 tan F22【答案】 tan F228.如图 8 所示，AC 和 BC 两轻绳共同悬挂一质量为 m 的物体，若保持 AC 绳的方向不变，AC 与竖直方向的夹角为 60，改变 BC 绳的方向，试求：(1)物体能达到平衡时， 角的取值范围；(2) 在 090的范围内，求 BC 绳上拉力的最大值和最小值图 8【解析】 (1)改变 BC 绳的方向时，AC 绳的拉力 FTA方向不变，两绳拉力的合力 F 与物体的重力平衡，重力大小和方向保持不变，如图所示，经分析可知， 最小为 0，此时 FTA0；且 必须小于120，否则两绳的合力不可能竖直向上，所以 角的取值范围是 0120.(2) 在 090的范围内，当 90时，FTB最大，Fmaxmgtan 60mg3当两绳垂直时，即 30时，FTB 最小，Fminmgsin 60mg.32【答案】 (1)0120 (2)mg mg
