2018年高考物理二轮复习对题纠错练2相互作用20180103229

内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 对题纠错练二 相互作用

对题练

弹力 摩擦力 1.

(多选)一物体置于粗糙的固定斜面上保持静止,现用水平力F推物体,如图所示,当F由0稍许增大时,物体仍保持静止状态,则( ) A.物体所受的合力增大 B.斜面对物体的支持力增大 C.斜面对物体的摩擦力增大 D.斜面对物体的作用力增大 (导学号88094512) 【答案】 BD

根据静摩擦力的特点(静摩擦力大小0mgsin α,静摩擦力方向沿斜面向下,由平衡条件得Ff=Fcos α-mgsin α,F增大,Ff增大。所以静摩擦力大小可能减小,也可能增大,故C错误。斜面对物体的作用力是支持力和静摩擦力的合力,根据平衡条件得,斜面对物体的作用力F'=2.(2017·湖南怀化模拟)

,F增大,F'增大,故D正确。

如图,一根轻绳跨过定滑轮,连接着质量分别为m1和m2的两物体,滑轮左侧的绳和斜面平行,两物体都保持静止状态。已知斜面倾角为37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),质量为m1的物体和斜面间的动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绳与定滑轮之间的摩擦,则m1与m2的比值应该是( )

1

A.1≤≤5 B.1≤≤6

C.2≤≤5 D.2≤≤6(导学号88094513)

【答案】 A 依题意,绳子的拉力F=m2g ①

若F较小,物块A有沿着斜面向下滑的趋势,此时物块A受力分析如图甲所示。

甲

由力的平衡条件得 FN=m1gcos 37°② F+Ff=m1gsin 37°③ Ff≤μFN④

联立①②③④可解得m2≥0.2m1;

若F较大,A物块有沿着斜面向上滑动的趋势,此时物块A受力分析如图乙所示。

乙

由平衡条件得 FN=m1gcos 37°⑤ F=Ff+m1gsin 37°⑥ Ff≤μFN⑦

代入数据解①⑤⑥⑦得m2≤m1;

物块m的质量的取值范围是0.2m1≤m2≤m1,故1≤≤5;故A正确,B、C、D错误。

力的合成与分解

3.(多选)(2017·福建福州模拟)截面为直角三角形的木块A质量为m0,放在倾角为θ的斜面上,当θ=37°时,木块恰能静止在斜面上。现将θ改为30°,在A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B,如图乙,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。则 ( )

2

A.A、B仍一定静止于斜面上 B.A、B可能静止于斜面上

C.若m0=2m,则A受到的摩擦力为mg

D.若m0=8m,则A受到斜面的摩擦力为mg (导学号88094514)

【答案】 BD 由题意可知,当θ=37°时,木块恰能静止在斜面上,则有μm0gcos 37°=m0gsin 37°,代入数据解得μ=0.75。现将θ改为30°,在木块A与斜面间放一质量为m的光滑圆柱体B,对木块A受力分析,则有Ff=μFN,FN=m0gcos 30°,当Ffmgsin 30°+m0gsin 30°时,木块A相对斜面不滑动,因此木块A、圆柱体B是否静止在斜面上,由圆柱体B对木块A弹力决定,木块A、圆柱体B可能静止于斜

面上,故A错误,B正确;若m0=2m,则mgsin 30°+m0gsin 30°=m0g,而Ff'=μFN'=0.75×m0gcos

30°=m0g;因Ff'

大小为Ff'=μFN=0.75×m0gcos 30°=m0g=mg,故C错误;若m0=8m,则mgsin

30°+m0gsin 30°=m0g;而Ff″=μFN=0.75×m0gcos 30°=m0g;因Ff″>mgsin

30°+m0gsin 30°,木块A不滑动,木块A受到斜面的静摩擦力,大小为Ff″=mgsin

30°+m0gsin 30°=m0g=mg,故D正确。

4.(2017·河北保定模拟)如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在光滑斜面上,小球与斜面均处于静止状态,设小球质量m=2 kg,斜面倾角α=30°,细绳与竖直方向夹角θ=30°,光

2

滑斜面体的质量m0=3 kg,置于粗糙水平面上。(g取10 m/s)求:

(1)细绳对小球拉力的大小;

(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。

(导学号88094515)

3

【答案】 (1) N (2) N,方向向左。

【解析】 (1)选小球为研究对象,受力分析如图甲所示。

甲

由平衡条件F'=mg

由平面几何知识可得FN与F'夹角为30°,FT与F'夹角也为30°

故画出的平行四边形为菱形,连接对角线便可找出直角三角形,由2FTcos 30°=mg

得FT=mg= N。

(2)再对整体受力分析,如图乙所示。

乙

整体水平方向受绳子拉力的分力及摩擦力而平衡,故摩擦力Ff=FTsin 30°=受力分析 共点力平衡 5.

N。

(多选)右图为一位于墙角的斜面,其倾角θ=37°,一轻质弹簧一端系在质量为m的物体上,另一端固定在墙上,弹簧水平放置,物体在斜面上静止时,弹簧处于伸长状态,则( ) A.物体一定受四个力作用

B.弹簧弹力可能是mg

C.物体受到的摩擦力一定沿斜面向上 D.斜面对物体的作用力方向一定竖直向上

(导学号88094516)

4

【答案】 AC 首先可以确定物体受向下的重力、弹簧水平向右的拉力、垂直斜面的支持力,由平衡知识可知,物体还受到沿斜面向上的摩擦力的作用,故选项A、C正确;斜面对物体的作用力与物体的重力和弹簧的水平拉力的合力等大反向,故斜面对小球的作用力方向不可能竖

直向上或向下,D错误;若弹簧弹力是mg,则弹力沿垂直斜面方向的分力为F弹

sin

37°=mg×=0.8mg=mgcos 37°,则此时斜面对小球的支持力为零,摩擦力也就变为零,故小球不能平衡,选项B错误。故选A、C。 6.

(2017·黑龙江双鸭山模拟)如图所示,一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧,小球A处于静止状态,则对小球施加的力最小为( )

A.mg B.mg

C.mg 【答案】 C

D.mg (导学号88094517)

以小球为研究对象,分析受力如图,根据作图法分析得到,当小球施加的力F与细绳垂直时,

所用的力最小。根据平衡条件得,F的最小值为Fmin=Gsin 30°=mg,故选项C正确。 7.(多选)(2017·河北衡水中学调研)如图所示,形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起,表面光滑,重力为G,其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在平面上。现过a的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将a拉离平面一直滑到b的顶端,对该过程分析,则应有( )

A.拉力F先增大后减小,最大值是G B.开始时拉力F最大为

G,以后逐渐减小为0

5

C.a、b间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G D.a、b间的压力由0逐渐增大,最大为G (导学号88094518) 【答案】 BC 对a球,受到重力G、拉力F和b球的支持力FN,由平衡条件得

F=FNcos θ FNsin θ=G

则得F=Gcot θ,FN=

根据数学知识可知,当θ从30°增大到90°时,则F和FN均逐渐减小,当θ=30°时,F有最大值为

G,FN有最大值为2G,故B、C正确。

8.(2017·福建福州质检)如图所示,两个质量都为m的小球A和B,用两根长度都为l的轻绳悬挂在水平天花板的O点,球A、B之间也由长为l的轻绳相连接。当球B受水平力F作用时,在如图位置静止,OA绳处于竖直状态,则 ( )

A.F大于mg B.F小于mg

C.球A可能受3个力,球B可能受4个力

D.剪断球A、B间的绳,球A所受合外力可能变化 【答案】 A

(导学号88094519)

对球A受力分析,根据受力平衡,绳子AB的拉力为零,绳子OA的拉力等于mg;对球B受力分析,受到重力、拉力F和OB绳子的拉力FT,如图。

根据共点力平衡条件,结合几何关系有F=mg,故A正确,B、C错误;由于绳子AB的拉力为零,剪断球A、B间的绳子,球A所受合外力不变,故D错误。

9.如图所示,质量为m0的直角三棱柱A放在水平地面上,其顶角为θ。质量为m的光滑球B放在三棱柱和竖直墙壁之间,三棱柱A和球B都处于静止状态,求地面对三棱柱支持力和摩擦力各为多少?

(导学号88094520)

6

【答案】 (m0+m)g mgtan θ

【解析】 选取A和B整体为研究对象,受到重力(m0+m)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=(m0+m)g,F=Ff。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 θ=mg,FNBsin θ=F,解得F=mgtan θ,所以Ff=F=mgtan θ。

纠错练

10.

(2017·河南南阳模拟)如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端挂一重物,BO与竖直方向夹角θ=45°,系统保持平衡。若保持滑轮的位置不变,改变夹角θ的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( )

A.只有角θ变小,作用力才变大 B.只有角θ变大,作用力才变大

C.不论角θ变大或变小,作用力都是变大 D.不论角θ变大或变小,作用力都不变 (导学号88094521) 【答案】 D 对滑轮受力分析,受两条绳子的拉力和杆的弹力;滑轮一直保持静止,合力为零,故杆的弹力与两条绳子的拉力的合力等大、反向;由于两条绳子的拉力大小等于重物的重力,大小不变,方向也不变,故两拉力的合力为

mg,与水平方向成45°斜向右下方,如图所示。

【易错提示】认为滑轮受到杆的力必然与题中的θ有关,或认为滑轮受到杆的力必然沿着杆。

11.(2017·山东菏泽模拟)盖房子有时需要用到“瓦”这种建筑材料,如图甲所示,现在工人需要将一些瓦从高处送到低处,设计了一种如图乙所示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上,把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处。在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是( )

7

A.减小两杆之间的距离 B.增大两杆之间的距离 C.减少每次运送瓦的块数 D.增多每次运送瓦的块数 【答案】 B

(导学号88094522)

由题意可知,在滑轨的高度及倾斜角度不能再变的情况下,要想减小瓦滑到底部的速度就应当增大瓦与滑轨的摩擦力,由Ff=μFN可知,可以通过增大FN来增大摩擦力;而增大瓦的块数,增大了瓦的质量,虽然摩擦力增大了,但同时重力沿滑轨的分力也增大,不能起到减小加速度的作用,故C、D错误;如图,重力垂直滑轨的分力Gcos α大小一定,若两杆距离变大,两弹力

之间的夹角θ越大,根据Gcos α=2FN1cos 可知,增大两杆之间的距离可以增大瓦受到的支持力FN1和FN2,故增大两杆间的距离可以在不增大整体重力的情况下增大瓦对滑轨的压力,从而增大摩擦力,故A错误,B正确。

【易错提示】分不清改变两杆的距离时,瓦受的支持力如何变化,会导致错选A。

原创练

弹力 摩擦力 12.

一长木板静止在倾角为θ的斜面上,长木板上一人用力推长木板上的物块,结果物块与长木板间的摩擦刚好为零,已知人、物块、长木板的质量均为m,人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ1,长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2,则下列说法正确的是( ) A.斜面对长木板的摩擦力为mgsin θ B.斜面对长木板的摩擦力为3μ2mgcos θ C.长木板对人的摩擦力为2μ1mgcos θ

D.长木板对人的摩擦力为2mgsin θ (导学号88094523)

【答案】 D 对人、物块、长木板三者整体研究,斜面对它们的摩擦力为静摩擦力,大小为3mgsin θ,A、B项错误;对人、物块整体研究,由于物块与长木板间的摩擦力刚好为0,因此长木板对人的静摩擦力大小为2mgsin θ,C项错误,D项正确。 受力分析 共点力平衡

13.(多选)如图,质量为m的球放在两斜劈上,两斜劈下表面粗糙,上表面光滑,质量也为m,紧

8

靠在一起但不连接。斜劈ABC的倾斜角为60°,斜劈BDE的倾斜角为30°。整个系统放在台秤上并处于静止状态,BC面对球的弹力为F1,BE面对球的弹力为F2,下面说法中正确的是( )

A.台秤的示数为3mg

B.

C.斜劈ABC对台秤的压力为mg

D.两斜劈与台秤间的摩擦力大小相等,均为mg (导学号88094524)

【答案】 AB 根据整体法,系统对台秤的压力大小等于系统的重力,A正确;对球受力分析如

图,=tan 30°=,B正确;斜劈ABC对台秤的压力为斜劈ABC的重力与F1的竖直分力之和,

即mg+mgsin 30°=mg,C错误;由于系统水平方向合力为0,故两斜劈与台秤间的摩擦力大

小相等,大小等于F1的水平分力,即F1cos 30°=mg,D错误。

9

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gg6x.html