《新疆克拉玛依市北师大克拉玛依附校（上）高三一轮培优提高训练：相互作用1（解析版）高三一轮培优提高训练：相互作用1（含答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新疆克拉玛依市北师大克拉玛依附校（上）高三一轮培优提高训练：相互作用1（解析版）高三一轮培优提高训练：相互作用1（含答案）（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高三一轮培优提高训练：相互作用11如下图的装置,用两根细绳拉住一个小球,两细绳间的夹角为,细绳AC呈水平状态.现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动,共转过90.在转动的过程中,CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2的大小发生变化,即( ) A F1逐渐增大B F1先变小后变大C F2逐渐增大D F2最后减小到零【答案】D【解析】【分析】整个装置在纸面内缓慢转动 ,装置在每个位置都处于状态以小球为研究对象 ,设AC绳与竖直方向的夹角为 ,根据平衡条件 ,得到CA绳中的拉力F1和CB绳中的拉力F2与的函数关系 ,再分析拉力如何变化。【详解】设AC绳与竖直方向的夹角为那么BC绳与竖直方向的夹角为-根据
2、平衡条件 ,得F1sin=F2sin-F1cos+F2cos-=G解得：F1=Gsin(-)sin ,F2=Gsinsin由题不变 ,由90变到0根据数学知识 ,得F1先变大后变小F2逐渐减小 ,当=0时 ,F2=0故应选D。【点睛】此题属于动态变化分析问题 ,采用的是函数法有的题目也可以用作图法求解作图时要抓住不变的量 ,它是作图的依据。2如下图 ,固定的斜面上叠放着A、B两木块 ,木块A与B的接触面是水平的 ,水平力F作用于木块A ,使木块A、B保持静止 ,且F0.那么以下描述正确的选项是A B可能受到3个或4个力作用B 斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下C A对B的摩擦力可能为0D
3、A、B整体不可能受三个力作用【答案】B【解析】【详解】对物体B受力分析 ,受重力 ,A对B的压力 ,A对B水平向左的静摩擦力 ,斜面对B垂直向上的支持力 ,斜面对B可能有静摩擦力当A对B向左的静摩擦力的平行斜面方向分力与重力的下滑分力平衡时为零 ,故B受4个力或者5个力 ,故A错误；当A对B向左的静摩擦力的平行斜面方向分力大于重力的下滑分力时 ,B物体有上滑趋势 ,所以受到平行斜面向下的静摩擦力 ,故B正确；对物体A受力分析 ,受推力、重力、支持力和静摩擦力 ,根据平衡条件 ,B对A的静摩擦力与推力F平衡 ,根据牛顿第三定律 ,A对B的摩擦力水平向左 ,大小为F ,故C错误；对AB整体受力分析
4、 ,受重力、支持力、推力 ,可能有静摩擦力当推力的平行斜面方向分力与重力的下滑分力平衡时为零 ,所以可能受三个力作用 ,故D错误。所以B正确 ,ACD错误。3如下图 ,一不可伸长的光滑轻绳 ,其左端固定于O点 ,右端跨过位于O点的光滑定滑轮悬挂一质量为1kg的物体 ,O O段水平 ,长度为16m。绳上套一可沿绳自由滑动的轻环 ,现在在轻环上悬挂一钩码图中未画出 ,平衡后 ,物体上升04m。那么钩码的质量为A 22kg B 2kg C 1. 6 kg D 1. 2 kg【答案】D【解析】【详解】重新平衡后 ,绳子形状如以下图：设钩码的质量为M ,由几何关系知：绳子与竖直方向夹角为53 ,那么根据
5、平衡可求得：2mgcos53=Mg 解得：M=1.2kg ,故D对；ABC错；综上所述此题答案是：D4如下图 ,一轻杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点)将其放在一个直角形光滑槽中 ,轻杆与槽右壁成角 ,槽右壁与水平地面成角时 ,两球刚好能平衡 ,且 ,那么A、B两小球质量之比为() A sincoscossin B coscossinsinC cossinsincos D sinsincoscos【答案】D【解析】【分析】先对A球受力分析 ,受重力、杆的弹力、斜面的支持力 ,然后根据共点力平衡条件并结合合成法列式 ,再对B球受力分析 ,受重力、杆的弹力、斜面的支持力
6、,同样根据共点力平衡条件列式 ,最后联立求解；【详解】对A球受力分析 ,受重力、杆的弹力、斜面的支持力 ,如下图：根据共点力平衡条件 ,有：Fsin(90-)=m1gsin再对B球受力分析 ,受重力、杆的弹力、斜面的支持力 ,如下图：根据平衡条件 ,有：m2gsin(90-)=Fsin联立解得：m1m2=sinsincoscos ,应选项D正确 ,选项ABC错误。【点睛】此题关键先后对A球、B球受力分析 ,然后根据共点力平衡条件并结合合成法列式求解 ,注意杆对两个球的弹力等大、反向、共线。5如下图 ,A、B两个小球均可视为质点固定在轻杆的两端 ,将其放入光滑的半圆形碗中 ,O为圆心当圆心O与A
7、球的连线与竖直方向的夹角为30时 ,系统处于平衡状态 ,此时B球恰好位于半圆形碗的水平直径的右端 ,以下判断正确的选项是 A A、B两球的质量之比为2：1B A、B两球对碗的压力大小之比为1：2C 轻杆的弹力与A受到的重力大小之比为1：1D 轻杆的弹力与B受到的重力大小之比为1：1【答案】C【解析】【详解】以A、B两个小球进行受力分析如下图ACD：根据共点力的平衡条件可得T1=mAg、mBg=T2sin300=2T2 ,同一轻杆两端的弹力相等 ,即T1=T2 ,那么A、B两球的质量之比为1：2 ,轻杆的弹力与A受到的重力大小之比为1：1 ,轻杆的弹力与B受到的重力大小之比为1：2。故AD两项错
8、误 ,C项正确。B：对A分析可得碗对A的支持力F1=3T1 ,对B分析可知碗对B的支持力F2=3T2 ,据牛顿第三定律 ,A、B两球对碗的压力大小之比为1：1。故B项错误。【点睛】轻杆两端受到的弹力大小相等 ,方向相反 ,且有转轴的轻杆 ,受到的弹力方向沿杆的方向。多项选择6倾角为=37的斜面与水平面保持静止 ,斜面上有一重为G的物体A ,物体A与斜面间的动摩擦因数=0.5现给A施以一水平力F ,如下图设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等sin 37=0.6 ,cos 37=0.8 ,如果物体A能在斜面上静止 ,水平推力F与G的比值可能是A 3B 2C 1D 0.05【答案】BC【解析】【分析】假设
9、物体刚好不下滑 ,分析物体受力情况：重力、水平力F、斜面的支持力和静摩擦力 ,此时静摩擦力沿斜面向上 ,到达最大值根据平衡条件和摩擦力公式求出F与G的比值最小值 ,同理 ,物体刚好不上滑时求出F与G的比值最大值 ,得到F与G的比值范围 ,即可选择。【详解】设物体刚好不下滑时F=F1 ,作出受力示意图 ,如图。那么由平衡条件得：F1cos+f1=Gsin ,N1=F1sin+Gcos。又 f1=N1联立得：F1G=sin370-0.5cos370cos370+0.5sin370=211 设物体刚好不上滑时F=F2 ,作出受力示意图 ,如图。那么由平衡条件得：F2cos= f 2+Gsin ,N2
10、=F2sin+Gcos ,又f 2=N2解得：F2G=sin370+0.5cos370cos370-0.5sin370=2即211FG2,那么AD错误 ,BC正确。应选：BC。【点睛】此题关键要正确分析物体的受力情况 ,作出物体的受力示意图当物体相对于另一物体刚要滑动时它们之间的静摩擦力到达最大值。多项选择7如下图 ,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O处(O为球心) ,弹簧另一端与质量为m的小球相连 ,小球静止于P点。容器半径为R ,与水平面间的动摩擦因数为 ,OP与水平方向的夹角为30。以下说法正确的选项是A 容器相对于水平面有向左运动的趋势B 轻弹簧对小球的作用力
11、大小为 mgC 容器对小球的作用力竖直向上D 弹簧原长为Rmgk【答案】BD【解析】【分析】对容器和小球整体研究 ,分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力对小球进行受力分析可知 ,小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止 ,由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力 ,由胡克定律求出弹簧的压缩量 ,即可求得原长【详解】由于容器和小球组成的系统处于平衡状态 ,容器相对于水平面没有向左运动的趋势 ,故A错误；容器对小球的作用力是弹力 ,指向球心O ,故B正确；对小球受力分析 ,如下图由=30可知 ,支持力和弹簧的弹力之间的夹角为120 ,那么由几何关系可知 ,小球受到容器的支持
12、力和弹簧对小球的弹力大小均为mg ,故C错误；图中弹簧长度为R ,压缩量为mgk ,故原长为R+mgk ,故D正确。应选BD。【点睛】此题考查共点力的平衡条件应用 ,要注意明确共点力平衡问题重点在于正确选择研究对象 ,此题运用隔离法和整体法两种方法进行受力分析得出结论同时注意几何关系的正确应用多项选择8如下图 ,将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。假设滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等 ,重力加速度为g ,以下判断正确的选项是：A 将滑块由静止释放 ,如果tan ,滑块将下滑B 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动 ,如果=tan ,拉力大小应
13、是2mgsinC 假设滑块原来恰好处于静止 ,再在滑块上施加一竖直向下的恒力F ,滑块做加速运动D 假设滑块原来匀速运动 ,再在滑块上施加一竖直向下的恒力F ,滑块仍做匀速运动【答案】BD【解析】【分析】物体的重力有两个作用效果 ,使物体沿斜面下滑和使物体紧压斜面 ,将重力正交分解后 ,当重力的下滑分量大于滑动摩擦力时 ,物体加速下滑 ,当重力的下滑分量小于最大静摩擦力时 ,物体不能下滑 ,匀速下滑时 ,重力的下滑分量等于滑动摩擦力【详解】将滑块由静止释放 ,如果滑块将下滑 ,说明mgsinmgcos ,得：tan ,故A错误；用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动 ,根据平衡条件 ,有：F-
14、mgsin-mmgcos=0 ,由题有：=tan ,解得：F=2mgsin ,故B正确；假设滑块原来恰好静止 ,那么有：mgsin=mgcos ,即：=tan ,再加一竖直向下的恒力F ,那么沿斜面向下的分力为：mg+Fsin ,而摩擦力的大小为mg+Fcos ,因=tan ,故mg+Fsin=mg+Fcos ,即滑块仍处于静止状态 ,故C错误；假设滑块原来匀速度 ,根据平衡条件得：mgsin=mgcos ,假设加一竖直向下的恒力F ,与C项同理分析可知 ,仍有：mg+Fsin=mg+Fcos成立 ,故滑块仍做匀速运动 ,故D正确；应选BD。【点睛】此题关键将重力按照作用效果正交分解 ,然后求出最大静摩擦力 ,结合共点力平衡条件讨论即可多项选择9如下图 ,物块m1、m2均沿斜面匀速下滑 ,斜面体abc静止于粗糙水平地面上 ,m1m2 ,12。以下说法中正确的选项是 A 斜面体ab面和ac面的动摩擦因数不同B 斜面对物块m1的作用力垂直ab面向上C 物块m1对斜面的作用力竖直向下D 地面对斜面体的摩擦力水平向左【答案】AC【解析】【详解】对整体受力分析。整体受力为重力和支持力。故D错误；对m1受力分析得;斜面对物体的总作用力与m1的重力等大反向共线 ,竖直向上 ,m1对斜面的总作用力竖直向下 ,故C正确 ,B错
