2025年高考物理復(fù)習(xí):相互作用-力(講義篇)(解析版)_第1頁
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2025年高考物理復(fù)習(xí):相互作用-力(講義篇)(解析版)_第3頁
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文檔簡介

專題02相互作用——力

內(nèi)容概覽

01專題網(wǎng)絡(luò)?思維腦圖

02考情分析?解密高考

03高頻考點?以考定法

04核心素養(yǎng)?難點突破

05創(chuàng)新好題?輕松練習(xí)

席W題網(wǎng)絡(luò)*慝維腦圖

共點力.

,合力與分力

、平衡

/狀態(tài)I1合力的范圍

解析法,勻速直線運動

I運算法則

\平衡,

,條件

⑥*情分析-SHE高考

考點內(nèi)容要求考情

力的合成與分解基本運算C

2023?重慶?:!_、廣東?2、山東?2、浙江6月?6

浙江1月?2、海南?3、江蘇?7

牛頓運動第一第三定律的運用C2022?遼寧?4、浙江1月?4(?5和?7)、浙

江6月70、廣東7、河北?7、湖南?5、重

慶7、海南?7、

對研究對象的受力分析C

2021?重慶?1、廣東?3、湖南?5、浙江1月?4

2020?海南?2、北京71、山東?8、浙江1月?2、

共點力的靜態(tài)平衡分析方法C浙江6月?3(?10)、全國III-2

2019?天津?2、全國I?6、全國II-3、全國

III-3、浙江6月?6(?11)

共點力的動態(tài)平衡分析方法C

1.熟悉掌握力的合成與分解的基本計算,熟練掌握利用三角函數(shù)求解合力或分力的大小。

學(xué)2.清楚牛頓第一第三定律的內(nèi)容,理解平衡力或相互作用力的區(qū)別。

習(xí)3.掌握受力分析的方法,清楚對各種性質(zhì)力的分析步驟,理解整體法和隔離法的使用條件,能做到對判別

目不同題型優(yōu)先使用哪種受力分析方法和各研究對象的優(yōu)先受力分析次序。

標4.清楚靜態(tài)平衡的分析方法:合成法或分解法,正交分解法的使用條件。

5.熟練掌握動態(tài)平衡分析方法,即解析法、圖解法、相似三角形法、輔助圓法等的使用條件。

品扁黑考點?次者哀法

【典例1】(2023?廣東)如圖所示,可視為質(zhì)點的機器人通過磁鐵吸附在船舷外壁面檢測船體。壁面可視

為斜面,與豎直方向夾角為心船和機器人保持靜止時,機器人僅受重力G、支持力外、摩擦力Ff和磁力F

的作用,磁力垂直壁面。下列關(guān)系式正確的是()

A.Ff=GB.F=FNC.Ff=Geos。D.F=Gsin0

【答案】C

【詳解】如圖所示,將重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解

AC.沿斜面方向,由平衡條件得

Ff=Geos。

故A錯誤,C正確;

BD.垂直斜面方向,由平衡條件得

F=GsinO+FN

故BD錯誤。

故選Co

【典例2】(2023?浙江)如圖所示,輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球,用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的4點,

輕繩的拉力為%,墻壁對足球的支持力為心,則()

A./TVFNB.FT=FN

C.Fy>GD./=G

【答案】C

【詳解】對網(wǎng)兜和足球受力分析,設(shè)輕繩與豎直墻面夾角為仇由平衡條件

GF

F=--=-N-,F(xiàn)=GtanO

Tcos3sm3N

可知

Fp>GJFT>FN

故選C。

初技巧第密。

1.受力分析方法和步驟

[受力分析]

2.靜態(tài)平衡之正交分解法的運用

三個以上力

以少分解和容易

正交分解法倬則?方法、1%=o

分解的力方向(5合=0

三個力夾角

建立直角坐標系

不成特殊角

3.靜態(tài)平衡之合成法或分解法的運用

4.動態(tài)平衡之解析法

一般重力為已知量

已知其中兩個力本件T解析法卜方法

--->用三角函數(shù)表示另外兩個力,則

夾角的變化情況

可根據(jù)角度判斷力的變化情況

5.動態(tài)平衡之相似三角形法

一個力大小方向

不變(一般指重

力)另外兩個力

大小方向變化

由繩、活桿或

球面等產(chǎn)生的

作用力構(gòu)成

6.拉密定理

如圖所示,在同一平面內(nèi),當三個共點力的合力為零時,其中任一個力與其他兩個力夾角正弦值的比

值相等,即$一

sinasin,sin/

一盒

考向01靜態(tài)平衡之合成法或分解法

【針對練習(xí)1】如圖所示,與豎直墻壁成53。角的輕桿一端斜插入墻中并固定,另一端固定一個質(zhì)量為他的

3

小球,水平輕質(zhì)彈簧處于壓縮狀態(tài),彈力大小為1加g,則輕桿對小球的彈力大小為。

【詳解】以小球為研究對象,分析受力情況,如圖所示

〃7g

根據(jù)共點力平衡條件,輕桿對小球的彈力大小為

F=&mg¥+以"mg)?+(|mg)2=1mg

方向不沿桿方向。

【針對練習(xí)2】生活中常用兩根拉著懸吊重物的繩索來改變或固定懸吊物的位置。如圖,懸吊重物的細繩,

其O點被一水平繩3。牽引,使懸繩段和豎直方向成0=60。角。懸吊物所受重力G為10N。

(1)懸繩/O和水平繩80所受的拉力各等于多少?

(2)一個人,性格最差的一面影響其前程;一根鏈條,最脆弱的一環(huán)決定其強度;一只木桶到底能盛多少

水,取決于桶壁最短的那塊木板,這就是所謂的“短板效應(yīng)”。這個定律在靜力學(xué)中也有淋漓盡致的體現(xiàn)。若

懸吊物細繩04所承受的最大拉力為17N,0B所承受的最大拉力為15N,則這套裝置的“短板”是誰?能懸

吊的重物最大重力是多少?

【答案】(1)7:4=20N,。=10后N;(2)這套裝置的“短板”是細繩0/,能懸吊的重物最大重力為8.5N

【詳解】(1)以。點為對象,受力如圖所示

G

根據(jù)受力平衡可得懸繩AO所受的拉力為

G

=20N

cos6

水平繩6。所受的拉力為

7;=Gtan6>=10V3N

(2)根據(jù)

可得

GW8.5N

根據(jù)

7;=Gtan"15N

可得

G<5V3N

由于

8.5N<5聞

可知則這套裝置的“短板”是細繩CM,能懸吊的重物最大重力為8.5N。

考向02正交分解法解決平衡問題

【針對練習(xí)3】如圖所示,半徑為r圓柱體B、C固定在兩個不計質(zhì)量、不計厚度的相同水平底座上,且B、

C靠在一起,底座與水平面間的動摩擦因數(shù)為〃,圓柱體A(半徑為r)放在圓柱體B、C的上方,三者處于

靜止狀態(tài),質(zhì)量關(guān)系為機』=2%B=2〃?C=2/,三個圓柱面間均光滑,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加

速度為g。

(1)求B對A的支持力及。

(2)要使系統(tǒng)保持靜止狀態(tài),求〃的最小值。

⑵見

6

【詳解】(1)如圖,對A受力分析,由對稱性可知C對A的作用力與B對A的作用力大小相等,

2然cos30°=2mg

解得求B對A的支持力

口2A/3

FN=—mg

(2)對B受力分析,如圖

/=%sin(9

豎直方向

N=%cos0+mg

由最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則

f="N

解得

V3

【針對練習(xí)4]如圖所示,質(zhì)量為0.6kg的物塊通過一段細繩懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點P上并處于靜

止狀態(tài),與豎直方向的夾角為a=53。,P3沿水平方向。質(zhì)量為M=25kg的木塊與心相連,恰好靜止在

傾角為0=37。的斜面上,已知重力加速度取g=10m/s2,物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)輕繩以和輕繩網(wǎng)各自產(chǎn)生張力的大小;

(2)木塊M跟斜面之間的動摩擦因數(shù)。(該結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

【詳解】(1)如圖1所示,分析結(jié)點P的受力

F=加g

'cos53°

FB=mgtan53°

解得輕繩以、心的張力分別為

Fj=10N,FB=8N

(2)對斜面上的物體受力分析,如圖2所示

Ff=Mgsin37°+F\cos37°

丹+尸8sin37。=蠅cos37。

FB=FB

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得

//=0.80

考向03動態(tài)平衡之解析法

【針對練習(xí)5]如圖所示,用繩將重球掛在墻上,設(shè)繩的拉力為T,墻對球的支持力為N,則當繩的長度增

加后兩力的變化情況是()

A.T減小,N增大B.T增大,N減小

C.T、N均增大D.7、N均減小

【答案】D

【詳解】對小球受力分析如圖所示

、

、

mg

根據(jù)平衡條件可得

T=^-

cosO

八I=mgtan0

當繩的長度增加后,。減小,故人N均減小。

故選Do

【針對練習(xí)6】如圖所示,在固定好的水平和豎直的框架上,4、5兩點連接著一根繞過光滑輕小滑輪的不

可伸長的細繩,重物懸掛于滑輪下,處于靜止狀態(tài)。若按照以下的方式緩慢移動細繩的端點,則下列判斷

正確的是()

B.只將繩的左端移向?點,拉力不變

C.只將繩的右端移向片點,拉力變小

D.只將繩的右端移向夕點,拉力變大

【答案】BD

【詳解】AB.設(shè)滑輪兩側(cè)繩子與豎直方向的夾角為a,繩子的長度為乙8點到4點的距離為s根據(jù)幾何

知識和對稱性,得

.S

sina=—

L

以滑輪為研究對象,設(shè)繩子拉力大小為R根據(jù)平衡條件得

2Fcosa=mg

當只將繩的左端移向?點,s不變,可知尸不變,故A錯誤,B正確;

CD.當只將繩的右端移向夕點,s增加,可知b增大,故C錯誤,D項正確。

故選BDo

考向04動態(tài)平衡之相似三角形法

【針對練習(xí)7】如圖所示,木板B放置在粗糙水平地面上,。為光滑較鏈。輕桿一端與錢鏈。連接,另一

端連接一質(zhì)量為根的小球A?,F(xiàn)將輕繩一端拴在小球A上,另一端通過光滑的定滑輪O由力月牽引,定滑

輪位于。的正上方,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)改變力F的大小使小球A和輕桿從圖示位置緩慢運動到O

正下方,木板始終保持靜止,則在整個過程中()

A.外力尸逐漸變小

B.輕桿對小球的作用力大小變小

C.地面對木板的支持力逐漸變小

D.地面對木板的摩擦力逐漸變大

【答案】A

【詳解】AB.對小球A進行受力分析,三力構(gòu)成矢量三角形,如圖所示

mg

根據(jù)幾何關(guān)系可知兩三角形相似,因此

mgFF'

布一"5^一怎

緩慢運動過程O'N越來越小,則尸逐漸減小,由于。/長度不變,桿對小球的作用力大小不變,故A正確;

B錯誤;

CD.對木板,由于桿對木板的作用力大小不變,方向向右下,但桿的作用力與豎直方向的夾角越來越小,

所以地面對木板的支持力逐漸增大,地面對木板的摩擦力逐漸減小。故CD錯誤。

故選Ao

【針對練習(xí)8】如圖所示為一簡易起重裝置,/C是上端帶有滑輪的固定支架,為質(zhì)量不計的輕桿,桿的

一端C用錢鏈固定在支架上,另一端8懸掛一個質(zhì)量為加的重物,并用鋼絲繩跨過滑輪/連接在卷揚機上。

開始時,桿與/C的夾角N3C/>90。,現(xiàn)使4BC4緩緩變小,直至U4C4=30°。在此過程中,(不計

B.桿5C對2點的作用力大小不變

C.桿8c對3點的作用力先減小后增大

D.繩子對滑輪A的作用力變小

【答案】BD

mg_N_T

~AC~^C~^B

可得桿BC對B點的作用力大小為

N匹mg

AC

在NBC4變小的過程中,由于4C、BC長度不變,故N不變,故B正確,C錯誤;

A.同理可得繩上的拉力大小為

TAB

T=Rg

在4BC4變小的過程中,由于NC不變,Z8縮短,故T減小,故A錯誤;

D.設(shè)滑輪兩邊繩子的夾角為。,根據(jù)幾何關(guān)系可知6變大,繩子對滑輪A的作用力為

°

F=2Tcos-

2

T變小,cos。變小,則尸變小,故D正確。

故選BDo

-M

岳核心素養(yǎng)?難點突破

考向05動態(tài)平衡之圖解法

【典例1】(2019?全國)如圖,一粗糙斜面固定在地面上,斜面頂端裝有一光滑定滑輪.一細繩跨過滑輪,

其一端懸掛物塊M另一端與斜面上的物塊M相連,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N,

直至懸掛N的細繩與豎直方向成45。.已知M始終保持靜止,則在此過程中()

A.水平拉力的大小可能保持不變

B.M所受細繩的拉力大小一定一直增加

C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加

【答案】BD

【詳解】如圖所示,以物塊N為研究對象,它在水平向左拉力F作用下,緩慢向左移動直至細繩與豎直方

向夾角為45。的過程中,水平拉力F逐漸增大,繩子拉力T逐漸增大;

對M受力分析可知,若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下,則隨著繩子拉力T的增加,則摩擦力f也逐漸

增大;若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上,則隨著繩子拉力T的增加,摩擦力f可能先減小后增加.故

本題選BD.

?熱

于禱向強磔

【針對練習(xí)9】傾角為30。的斜面體C固定,斜面上有一物塊B通過一根輕繩繞過光滑定滑輪與小球A相

連,B與滑輪間的細繩與斜面平行,。與滑輪間的細繩水平,A、B的質(zhì)量均為根,初始時a=135。,如圖

所示,現(xiàn)將作用于。點的拉力尸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動至豎直方向,此過程中B始終保持靜止。已知重力加速度

B.05繩拉力先變小后變大

C.2C間的摩擦力先減小后增大

D.拉力廠一直增大

【答案】C

【詳解】A.a=135。時,結(jié)點。的受力情況如圖所示

T=wigtan(180°-135°)=%g

則根據(jù)平衡條件有

T=mgsin30°+f

可知摩擦力方向沿斜面向下,故A錯誤;

BD.畫出結(jié)點所受三個力的矢量三角形如圖

T

由圖可知。2繩拉力逐漸減小,拉力廠一直減小,故BD錯誤;

C.根據(jù)

T=mgsin30°+f

當OB繩拉力逐漸減小時,2。間的摩擦力先減小后反向增大,故C正確。

故選Co

【針對練習(xí)10】斜面傾角為30。,重為20N的A物體放在斜面上。平行于斜面的細線一端系著A物體,另

一端通過光滑定滑輪連著B物體,B物體在方向可變的拉力廠作用下靜止在如圖所示位置,己知尸最小時,

大小為8N,則有()

B./最小時,A物體受斜面摩擦力大小為僅百TO)N

C.尸最小時,A物體受斜面摩擦力沿斜面向上

D.B物體重力大小為8^N

【答案】B

【詳解】設(shè)B物體的質(zhì)量為加,繩中張力為7,物體B受力示意圖如圖所示。

可知當拉力廠斜向右上與繩子垂直時的拉力最小,根據(jù)平衡條件有

/=作sin30°

T=mgcos30°

解得

mg=16N

7=8同

當下最小時繩中張力為7=8?V,根據(jù)平衡條件可知,物體A的摩擦力為

/=7'-Gsin30°=(8x/3-10)N

方向沿斜面向下,故B正確,ACD錯誤。

故選Bo

考向06動態(tài)平衡之輔助圓法

以此弦為邊在輔助圓中

畫出矢量三角形則夾角

為圓周角,大小不變

兩個力夾角不變

一個力大小方向不變

另外兩個力變化

兩個力夾角為90°

一個力大小不變

(方向變不變都可以)

另外兩個力變化中畫出矢量三角形則夾

角為直徑的圓周角,大

小為90°

【典例1】(2017?全國?高考真題)如圖,柔軟輕繩ON的一端。固定,其中間某點M拴一重物,用手拉住

繩的另一端N.初始時,豎直且被拉直,與九W之間的夾角為a(a>]).現(xiàn)將重物向右上方

緩慢拉起,并保持夾角a不變.在0M由豎直被拉到水平的過程中()

OT

A.上的張力逐漸增大

B.九加上的張力先增大后減小

C.ON上的張力逐漸增大

D.上的張力先增大后減小

【答案】AD

【詳解】以重物為研究對象,受重力mg,OM繩上拉力F2,MN上拉力FI,由題意知,三個力合力始終為

零,矢量三角形如圖所示,

F\

在F2轉(zhuǎn)至水平的過程中,MN上的張力F]逐漸增大,0M上的張力F2先增大后減小,所以A、D正確;B、

C錯誤.

【針對練習(xí)11](多選)如圖,輕繩。/的一端/固定,用手拉住繩的另一端3初始時,。/與。8之間的

7T

夾角為a(a〉])?,F(xiàn)將燈籠向右上方緩慢拉起,并保持夾角a不變。在由圖示位置(CM與豎直方向

A.02上的張力逐漸增大

B.上的張力先增大后減小

C./。上的張力逐漸增大

D./。上的張力先增大后減小

【答案】AD

【詳解】以重物為研究對象,受重力〃?g,。/繩上拉力TOA,05上拉力TOB,由題意知,三個力合力始終

為零,矢量三角形如圖所示

在TOA轉(zhuǎn)至水平的過程中,OB上的張力TOB逐漸增大,OA上的張力TOA先增大后減小。

故選AD。

【針對練習(xí)12】(多選)如圖所示,粗糙斜面體C上有一個物塊A通過輕繩跨過固定在斜面頂端的光滑定

滑輪與質(zhì)量為m的物塊B相連,且均處于靜止狀態(tài),現(xiàn)給物體B施加一個與輕繩08夾角始終為。=120°的

拉力R讓輕繩03緩慢從豎直變成水平,此過程中物體A和斜面體C始終靜止,則在此過程中,下列說

法正確的是()

A.繩子中的拉力T一直變大

B.拉力b的最大值為半加g

C.斜面體C受地面的摩擦力一直減小

D.物塊A受到的摩擦力可能先增大后減小

【答案】BD

【詳解】AB.讓輕繩。緩慢從豎直變成水平,且保持的拉力廠與輕繩03夾角始終為。=120°,以物體B

為對象,根據(jù)受力平衡,結(jié)合三角形定則,畫出如圖所示的輔助圓

4

T360%

mgO60°

F3

尸2

由圖可知,繩子中的拉力T先增大后減??;拉力廠一直增大,當輕繩變成水平時,拉力最大,則有

mg273

F-=^=—mg

故A錯誤,B正確;

C.以A、B、C為整體,根據(jù)受力平衡可知,斜面體C受地面的摩擦力大小等于拉力產(chǎn)的水平分力,則有

力也=匕

由輔助圓可以看成拉力廠的水平分力先增大后減小,則斜面體C受地面的摩擦力先增大后減小,故C錯誤;

D.由于不清楚斜面體C傾角用的具體值,所以可能存在繩子拉力一直大于物塊A重力沿斜面向下的分力,

則對于A,沿斜面方向有

T=mAgsin/3+fA

由于繩子中的拉力T先增大后減小,則物塊A受到的摩擦力先增大后減小,故D正確。

故選BDo

懿!創(chuàng)新好題?輕松練習(xí)

一、單選題

1.殲-35艦載機在航母上降落,需利用阻攔系統(tǒng)使之迅速停下。如圖,某次著艦時,飛機鉤住阻攔索中間

位置,兩段繩索夾角為120。時阻攔索中張力為F,此刻飛機受阻攔索作用力的大小為()

120°

F\

e____

A.FB.V3FC.|FD.2F

【答案】A

【詳解】由力的合成的平行四邊形法則,結(jié)合數(shù)學(xué)知識知,殲-35所受阻攔索的力為

2Fcos60°=F

故選A。

2.將一長方形木塊鋸開為相同的A、B兩部分后,按圖示方式疊放并靜止在粗糙水平地面上,A、B接觸

面與豎直方向的夾角為氏A、B間的動摩擦因數(shù)為〃。若A、B的質(zhì)量均為加,重力加速度大小為g,則下

列說法正確的是()

A.B可能受到5個力作用

B.A對B的摩擦力大小為卬ngsin?

C.A對B的作用力大小為mg

D.A對B有沿接觸面向上大小為nigcos。的摩擦力

【答案】C

【詳解】A.對B受力分析,B受到豎直向下的重力,地面豎直向上的支持力,A對B的壓力和摩擦力,

將A、B看成一個整體,整體受重力和地面對整體的支持力而平衡,則可知B不受地面的摩擦力,所以B

受4個力的作用,故A錯誤。

BCD.對A受力分析,A受到豎直向下的重力/Mg,B對A垂直于接觸面斜向左上方的支持力和沿接觸面向

上的靜摩擦力作用,三力作用A處于平衡狀態(tài),有:

f=mgcosO

FN=mgsin。

摩擦力與FN的合力與重力等大反向,即B對A的作用力大小為mg,根據(jù)牛頓第三定律,A對B的作用力

大小為%g,故BD錯誤,C正確。

故選C。

3.如圖所示,一只半球形碗倒扣在水平桌面上,質(zhì)量為機的螞蟻能停在圖中的/點,半徑04與水平線的

夾角為仇則螞蟻所受摩擦力大小為()

A.mgcosdB.mgsindC.mgtandD.

【答案】A

【詳解】過4點做切線,切線與水平方向的夾角為a,如圖所示

由平衡條件得螞蟻所受摩擦力大小

F{—mgsina

又因為

sina=cos0

得螞蟻所受摩擦力大小

Ff=mgcosO

故選Ao

4.如圖,小球C置于內(nèi)側(cè)面光滑的半球形凹槽B內(nèi),B放在長木板A上,整個裝置處于靜止狀態(tài)。在緩

慢減小木板的傾角。過程中,下列說法正確的是(

A

e

A.A受到的摩擦力逐漸減小B.A受到的壓力逐漸減小

C.C對B的壓力逐漸變大D.C受到三個力的作用

【答案】A

【詳解】AB.對BC組成的整體進行受力分析,可得A受到的壓力與摩擦力為

N=(mB+mc)gcos0

f=(嗎?+mc)gsmd

在緩慢減小木板的傾角。的過程中,N增大,/減小,故A正確,B錯誤;

CD.對C進行研究可知C受重力和半球形凹槽對C的支持力,根據(jù)二力平衡及作用力與反作用力的關(guān)系可

知C對B的壓力不變,故CD錯誤。

故選Ao

5.中國載人航天工程已闊步走過30年,作為佑護航天員平安返回的“生命之傘”,為我國載人航天任務(wù)作出

了突出貢獻。在某次神舟飛船豎直勻速返回地面過程中,假設(shè)返回艙重量為G/(不計它受到的空氣阻力),

降落傘重量為G2,有96根相同的拉線與返回艙相連,另一端均勻分布在傘的邊緣,每根拉線和豎直方向都

成30。角,則每根拉線上的張力大小為()

A.魚B.叵

48144

QG1+G2D遍(G1+G2)

?48?144

【答案】B

【詳解】對返回艙受力分析,豎直方向列平衡方程

96Tcos30°=G]

解得

1_Gi_

~48V3-144

故選B。

6.如圖所示,圓心為。、半徑為R的四分之一圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上,在。點正上方有一光

滑的小滑輪,小滑輪到軌道最高點8的距離為〃,輕繩的一端系一質(zhì)量為他的小球,靠放在光滑圓形軌道

上的N點,N點到小滑輪的距離為L另一端繞過小滑輪后用力拉住.重力加速度大小為g,則()

A.小球靜止在N點時,圓形軌道對小球的支持力大小FN=^

B.小球靜止在4點時,繩對小球的拉力大小%=鬻

K-ril

C.緩慢地拉繩,使小球由/到8的過程中,F(xiàn)N大小不變,/r變小

D.緩慢地拉繩,使小球由/到8的過程中,尸N變小,尸r先變小后變大

【答案】C

【詳解】A.小球受力如圖所示

由平衡條件可知,將三個力按順序首尾相接,可形成圖示所示的閉合三角形,由圖可知力的矢量三角形與

幾何三角形A力。。'相似,則有

mgJN_FT

R+h=M=工

解得

mgR

FN=R+h

mgL

R+h

其中用g、R、〃均不變,£逐漸減小,則由上式可知,F(xiàn)N不變,打變小。

故選Co

7.如圖所示,質(zhì)量為冽的小球套在豎直固定的光滑圓環(huán)上,在圓環(huán)的最高點有一個光滑小孔,一根輕繩的

下端系著小球,上端穿過小孔用力拉住使小球從圖示位置向上緩慢移動,關(guān)于繩對小球的拉力大小與圓環(huán)

對小球的彈力大小的變化,下列表述正確的是()

A.拉力先變大后變小,圓環(huán)對小球的彈力大小不變

B.拉力變大,圓環(huán)對小球的彈力變小

C.拉力變小,圓環(huán)對小球的彈力大小不變

D.拉力先變小后變大,圓環(huán)對小球的彈力變大

【答案】C

【詳解】小球沿圓環(huán)緩慢上移,對小球進行受力分析,受到重力G、繩的拉力F、軌道對小球的彈力FN,三

個力的合力為零,作出受力分析圖,如圖所示

由相似三角形有

£=£=為

~FO~'AB~'OA

其中

FO=OA=R

當/點上移時,半徑不變,長度減小,所以廠減小,F(xiàn)N不變。

故選C。

8.如圖,輕繩兩端固定在一硬質(zhì)輕桿上的3兩點,在輕繩中點。系一重物,03段繩子水平,04段繩

子傾斜?,F(xiàn)將輕桿在豎直面內(nèi)逆時針緩慢轉(zhuǎn)動直到段繩子豎直,在此過程中,繩。4、03的張力以和FB

的大小變化情況是()

A

A.F4先減小后增大,取一直減小B.0先減小后增大,取先增大后減小

C.尸4一直減小,F(xiàn)B一直減小D.W一直減小,F(xiàn)B先增大后減小

【答案】C

【詳解】對點。進行受力分析,如圖

mgFAFB

sinasin。sin/3

初始時,e=90。。將輕桿在豎直面內(nèi)逆時針緩慢轉(zhuǎn)動時,a角大小不變,£角增大,。角減小,故而可知

一直減小,F(xiàn)p一直減小,C正確。

故選C。

二、多選題

9.如圖所示,尸為光滑定滑輪,。為光滑輕質(zhì)動滑輪,輕繩跨過滑輪,左端與物體A相連,右端固定在桿

。上,重物B懸掛在動滑輪上。將A置于靜止在粗糙水平面的斜面體上,輕繩/P段與斜面平行,系統(tǒng)處

于靜止狀態(tài)。若將桿0向右移動一小段距離,斜面體與物體A仍保持靜止狀態(tài),待動滑輪靜止后,下列說

法正確的是()

Q

B.物體A與斜面體之間的摩擦力一定增大

C.斜面體與地面之間的彈力增大D.斜面體與地面之間的摩擦力增大

【答案】AD

【詳解】A.若將桿Q移動一段距離,斜面體與物體A仍保持靜止狀態(tài),待動滑輪靜止后,NQOP變大,

兩繩拉力大小相等,合力與B的重力等大反向,設(shè)繩。尸與豎直方向夾角為仇則有

7=mg

2cos。

角度8變大,則繩中拉力變大,故A正確;

B.根據(jù)上述,繩中拉力變大,如果開始A受到的摩擦力沿斜面向上,則摩擦力可能減小,也有可能反向,

如果開始A受到的摩擦力沿斜面向下,則摩擦力增大,故B錯誤;

C.對A和斜面整體分析,斜面傾角為a,水平方向有

f—Tcosa

繩的拉力變大,斜面體與地面之間的摩擦力變大,故C錯誤,D正確。

故選ADo

10.如圖所示,L形木板置于水平地面上,壓縮的輕質(zhì)彈簧的一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面

的物塊Q相連。若木板與Q均保持靜止,則()

7777777777777777777777777777777777

A.Q受到4個力的作用

B.木板受到4個力的作用

C.Q對木板的摩擦力水平向左

D.地面對木板的摩擦力為零

【答案】AD

【詳解】A.物體Q一定受到重力、木板的支持力,彈簧向右的彈力以及木板給物塊向左的摩擦力,故A

正確;

BD.木板受到木板自身重力、地面給木板的支持力、木塊給木板的壓力以及彈簧給木板向左的彈力、木塊

給木板向右的摩擦力共5個力,地面對木板沒有摩擦力,整體分析可知,如果有整體無法平衡,故B錯誤

D正確;

C.木塊相對木板有向右運動趨勢,所以木板給木塊的摩擦力向左,則木塊給木板的摩擦力向右,故C錯誤;

故選AD。

11.在一次學(xué)校的升旗儀式中,小明觀察到拴在國旗上端和下端各有一根繩子,隨著國旗的徐徐升起,上

端的繩子與旗桿的夾角在變大,下端的繩子幾乎是松弛的,如圖所示。設(shè)風(fēng)力水平,兩繩重力忽略不計,

由此可判斷在國旗升起的過程中()

A.風(fēng)力在逐漸增大

B.上端的繩子的拉力先減小后增大

C.上端的繩子的拉力在逐漸增大

D.國旗受到的合力增大

【答案】AC

【詳解】由題知下端的繩子幾乎是松弛的,則該段繩子沒有拉力,將國旗看做質(zhì)點對其做受力分析有

隨著國旗的徐徐升起,上端的繩子與旗桿的夾角在變大,根據(jù)圖解法有

由上圖可看出隨著上端的繩子與旗桿的夾角在變大,風(fēng)力尸典也逐漸增大、上端繩子的拉力尸7■也逐漸增大,

國旗受到的合力0。

故選ACo

12.如圖甲所示,擋板0M與擋板。N夾角為60。,NMON的角平分線沿豎直方向,將一個重G=60N的鉛球

放在兩擋板之間,現(xiàn)將整個裝置以過。點的水平線為軸沿逆時針方向緩慢地轉(zhuǎn)動,直到。N沿豎直方向位置

如圖乙所示,整個過程兩擋板的夾角保持不變,忽略一切摩擦力,則()

A.擋板。N對小球的作用力逐漸減小

B.擋板。M對小球的作用力先增大后減小

C.轉(zhuǎn)動前擋板。M對小球的作用力大小為60N

D.圖乙中擋板。N對小球的作用力大小為30bN

【答案】AC

【詳解】AB.整個過程球處于動態(tài)平衡,由力的平衡條件可知兩支持力的合力與重力等大反向,兩擋板的

支持力之間的夾角始終為60。,受力分析如圖所示

當裝置轉(zhuǎn)動到擋板。N豎直時,由圖可知該過程中擋板。N對球的作用力逐漸減小,擋板。M對球的作用力逐

漸增大,故A正確,B錯誤;

C.根據(jù)對稱性可知,轉(zhuǎn)動前擋板。M對球的作用力大小等于擋板ON對球的作用力大小,根據(jù)受力平衡可得

2FMsin30°=G

解得轉(zhuǎn)動前擋板。M對球的作用力大小為

FM=60N

故C正確;

D.轉(zhuǎn)動后,以球為對象,根據(jù)受力平衡可得

FN=Gtan300

可得擋板。N對球的作用力大小為

F'N=20V3N

故D錯誤。

故選ACo

13.如圖所示,輕繩04、輕桿。2的。端與質(zhì)量為機的小球拴接在一起,輕桿的3端通過錢鏈連接在豎

直墻面上,小球處于靜止狀態(tài),且。4=。8,與豎直方向的夾角為60。,重力加速度為g,則()

A.輕繩CM受到的拉力大小為mg

B.輕桿03受到的彈力大小為百小。

C.若將/點緩慢向下移動一小段距離,則輕繩ON受到的拉力將變大

D.若將/點緩慢向下移動一小段距離,則輕繩04受到的拉力將變小

【答案】AC

【詳解】AB.對小球進行受力分析,受力三角形如下圖所示

由幾何關(guān)系可知

ToA=ToB=mg

故A正確,B錯誤;

CD.若將/點向下移動一小段距離,。8與豎直方向所成的夾角將增大,則由小球受力分析圖可知輕繩。/

受到拉力變大,故C正確,D錯誤。

故選ACo

14.如圖所示,傾角8=30。的斜面體A固定在水平地面上,一根輕繩跨過斜面體頂端的小滑輪,繩兩端系

有質(zhì)量為2.5加和加的

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