近八年高考題分類解析版-相互作用-文檔

第頁相互作用15．[2010·全國I卷]一根輕質彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時長度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時長度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內，該彈簧的勁度系數為A．eq\f(F2－F1,l2－l1)B．eq\f(F2＋F1,l2＋l1)C．eq\f(F2＋F1,l2－l1)D．eq\f(F2－F1,l2＋l1)解：選C。壓縮：F1＝k(l0－l1)，拉伸：F2＝k(l2－l0)，解得：k＝eq\f(F2＋F1,l2－l1)?？键c：[胡克定律]。18．[2010·全國I卷]如圖所示，一物塊置于水平地面上。當用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時，物塊做勻速直線運動；當改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時，物塊仍做勻速直線運動。若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數為A．eq\r(3)－1B．2－eq\r(3)C．eq\f(\r(3),2)－eq\f(1,2)D．1－eq\f(\r(3),2)解：選B。F1cos60°＝μ(mg－F1sin60°)，F2cos30°＝μ(mg＋F1sin30°)，F1＝F2解得：F＝eq\f(\r(3)－1,2)mg，μ＝2－eq\r(3)考點：[共點力平衡(正交分解法)]。16．[2012·全國I卷]如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設墻面對球的壓力大小為N1，球對木板的壓力大小為N2。以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉到水平位置。不計摩擦，在此過程中A．N1始終減小，N2始終增大B．N1始終減小，N2始終減小C．N1先增大后減小，N2始終減小D．N1先增大后減小，N2先減小后增大解：選B。[動態(tài)平衡、圖解法或極值法]07．[2012·廣東]如圖，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角都為45°，日光燈保持水平，所受重力為G，左右兩繩的拉力大小分別為A．G和GB．eq\f(\r(2),2)G和eq\f(\r(2),2)GC．eq\f(1,2)G和eq\f(\r(3),2)GD．eq\f(1,2)G和eq\f(1,2)G解：選B。07．[2013·全國Ⅱ卷]如圖所示，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止，F的取值應有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2（F2＞0）。由此可求出A．物塊的質量B．斜面的傾角C．物塊與斜面間的最大靜摩擦力D．物塊對斜面的正壓力解：選C。物塊受與斜面平行的外力F作用，而在斜面上靜止，此時摩擦力的大小和方向將隨F的變化而變化。設斜面傾角為θ，由平衡條件F1－mgsinθ－Ffmax＝0，F2－mgsinθ＋Ffmax＝0，解得Ffmax＝eq\f(F1－F2,2)，故選項C正確；FN＝mgcosθ，F1＋F2＝2mgsinθ，因m和θ均未知，所以不能求出物塊的質量、斜面的傾角和物塊對斜面的壓力。07．[2013·天津]如圖所示，小球用細繩系住，繩的另一端固定于O點?，F用水平力F緩慢推動斜面體，小球在斜面上無摩擦地滑動，細繩始終處于直線狀態(tài)，當小球升到接近斜面頂端時細繩接近水平，此過程中斜面對小球的支持力FN以及繩對小球的拉力FT的變化情況是A．FN保持不變，FT不斷增大B．FN不斷增大，FT不斷減小C．FN保持不變，FT先增大后減小D．FN不斷增大，FT先減小后增大解：選D。由于緩慢地推動斜面體，小球處于動態(tài)平衡，小球受到大小方向不變的重力，方向不變的斜面的支持力，還有繩的拉力，三力構成封閉三角形，如圖所示，開始時繩的拉力與支持力的夾角為銳角，隨著繩的拉力FT按順時針轉動，其大小先減小后增大，而支持力FN一直增大，D項正確。17．[2014·全國I卷]如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統處于平衡狀態(tài)，現使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度（橡皮筋在彈性限度內）。與穩(wěn)定在豎直位置時相比，小球的高度A．一定升高B．一定降低C．保持不變D．升高或降低由橡皮筋的勁度系數決定解：選A。[彈力胡可定律]穩(wěn)定在豎直位置時：kx0＝mg，據懸點高度：l0＋x0。穩(wěn)定在偏離豎直方向θ角：kxcosθ＝mg，x0＝xcosθ，據懸點高度：(l0＋x)cosθ＝l0cosθ＋xcosθ＝l0cosθ＋x0＜l0＋x0。所以一定升高。也可采取極限思想。07．[2014·廣東]如圖所示，水平地面上堆放著原木，關于原木P在支撐點M、N處受力的方向，下列說法正確的是A．M處受到的支持力豎直向上B．N處受到的支持力豎直向上C．M處受到的靜摩擦力沿MN方向D．N處受到的靜摩擦力沿水平方向解：選A。支持力的方向垂直于支持面，因此M處受到的支持力垂直于地面豎直向上，N處支持力過N垂直于切面斜向上，A項正確、B項錯；靜摩擦力方向平行于接觸面與相對運動趨勢的方向相反，因此M處的靜摩擦力沿水平方向，N處的靜摩擦力沿MN方向，C、D項都錯誤。07．[2014·山東]如圖所示，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點，制成一簡易秋千。某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長且懸掛點不變。木板靜止時，F1表示木板所受合力的大小，F2表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后A．F1不變，F2變大 B．F1不變，F2變小C．F1變大，F2變大 D．F1變小，F2變小解：選A。[對稱等大力]維修前后，木板靜止，受力平衡，合外力為零，F1不變，選項C、D錯誤；對木板受力分析，如圖：則2Fcosθ＝G，得F＝eq\f(G,2cosθ)。維修后，將兩輕繩各剪去一小段，θ增大，cosθ減小，F增大，所以F2變大，選項A正確，B錯誤。07．[2015·廣東]如圖所示，三條繩子的一端都系在細直桿頂端，另一端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在地面上。若三條繩長度不同，下列說法正確的有A．三條繩中的張力都相等B．桿對地面的壓力大于自身重力C．繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力解：選BC。根據物體受力平衡可知，三條繩上拉力的水平分力的合力為零，C項正確；由于三條繩的長度不同，因此三條繩與豎直方向的夾角不同，如果三條繩水平分力間的夾角相等，則三條繩上張力一定不等，A項錯誤；由桿受力平衡可知，桿對地面的壓力等于桿的重力與三條繩拉力的豎直分力之和，B項正確；三條繩的拉力的合力和桿的重力的方向均豎直向下，而一對平衡力要求方向相反，所以它們不是一對平衡力，D項錯誤。07．[2015·山東]如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時A恰好不滑動，B剛好不下滑。已知A與B間的動摩擦因數為μ1，A與地面間的動摩擦因數為μ2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A與B的質量之比為A．eq\f(1,μ1μ2)B．eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)C．eq\f(1＋μ1μ2,μ1μ2)D．eq\f(2＋μ1μ2,μ1μ2)解：選B。B恰好不下滑時，設作用在B上的水平力為F，則有μ1F＝mBg；A恰好不滑動，由A、B整體，得F＝μ2(mAg＋mBg)，所以eq\f(mA,mB)＝eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)，選項B正確。19．[2016·全國I卷]如圖，一光滑的輕滑輪用細繩OO'懸掛于O點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b，整個系統處于靜止狀態(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內變化，物塊b仍始終保持靜止，則A．繩OO'的張力也在一定范圍內變化B．物塊b所受到的支持力也在一定范圍內變化C．連接a和b的繩的張力也在一定范圍內變化D．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內變化解：選BD。 [共點力平衡、正交分解中的動態(tài)平衡、等大矢量合成模型]系統靜止，a靜止，連接a、b繩的拉力T＝mag不變。定滑輪兩端繩的拉力相等，與OO′為“活結”模型。FOO′＝2magcosα不變。對b受力分析如圖。在豎直方向：FN↓＋Ty＋Fy↑＝mbg，假設F由小變大，則靜摩擦力可能先向右，后向左。在水平方向：Fx↑＋f↓＝Tx，F增大f減小至0，后f變向；Fx↑＝f↑＋Tx，F增大f增大；考點：動態(tài)平衡（正交分解公式法）、繩活結等大分力模型。07．[2016·全國Ⅱ卷]質量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖所示。用T表示繩OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中A．F逐漸變大，T逐漸變大B．F逐漸變大，T逐漸變小C．F逐漸變小，T逐漸變大D．F逐漸變小，T逐漸變小解：選A。[動態(tài)平衡、圖解法]07．[2016·全國Ⅲ卷]如圖所示，兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內的一段固定圓弧上；一細線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質量為m的小球。在a和b之間的細線上懸掛一小物塊。平衡時，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計所有摩擦。小物塊的質量為A．eq\f(m,2)B．eq\f(\r(3),2)mC．mD．2m解：選C。對a受力分析如圖所示，其中虛線三角形為等邊三角形，由正交分解法可得Fsinα＝mgsin30°，又知F＝mg，故α＝30°；對小物塊的懸掛點受力分析如圖乙所示，由力的合成可得2Fcos(α＋30°)＝Mg，故可得M＝m，C正確。07．[2016·海南]如圖，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個系統處于靜止狀態(tài)。若將a與b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用Ff1、Ff2和Ff3表示。則()A．Ff1＝0，Ff2≠0，Ff3≠0B．Ff1≠0，Ff2＝0，Ff3＝0C．Ff1≠0，Ff2≠0，Ff3＝0D．Ff1≠0，Ff2≠0，Ff3≠0解：選C。07．[2016·江蘇]一輕質彈簧原長為8cm，在4N的拉力作用下伸長了2cm，彈簧未超出彈性限度，則該彈簧的勁度系數為()A．40m/NB．40N/mC．200m/ND．200N/m解：選D。根據胡克定律F＝kx可得。07．[2016·江蘇]如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數均相等，則在上述過程中()A．桌布對魚缸摩擦力的方向向左B．魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等C．若貓增大拉力，魚缸受到的摩擦力將增大D．若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面。解：選BD。魚缸受力如圖，f向右，A錯誤；魚缸與桌布，魚缸與桌面間動摩擦因數相同，則在桌布上加速和在桌面上減速的時間是相等的，B對；如增大拉力，魚缸與桌布之間的摩擦力還是滑動摩擦力，大小是不變的，C錯誤；若減小拉力，桌布的加速度會減小，魚缸與桌布可能相對滑動頁也可能相對靜止，魚缸在桌面運動的時間變長，所以魚缸由可能畫出桌面，D正確。21．[2017·全國I卷]如圖，柔軟輕繩ON的一端O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，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為α(α＞eq\f(π,2))?，F將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角α不變。在OM由豎直被拉到水平的過程中A．MN上的張力逐漸增大B．MN上的張力先增大后減小C．OM上的張力逐漸增大D．OM上的張力先增大后減小解：選AD。以重物為研究對象，受重力mg、OM繩上拉力F2、MN上拉力F1，由題意知，三個力合力始終為零，矢量三角形如圖所示，F1、F2的夾角為π－α不變，在F2轉至水平的過程中，矢量三角形在同一外接圓上，由圖可知，MN上的張力F1逐漸增大，OM上的張力F2先增大后減小，所以A、D正確，B、C錯誤。點評：[共點力的平衡、動態(tài)平衡]本題考查動態(tài)平衡，注意重物受三個力中只有重力恒定不變，且要求OM、MN兩力的夾角不變，兩力的大小、方向都在變。三力合力為零，能構成封閉的三角形，再借助圓，同一圓弧對應圓周角不變，難度較大。主要方法有：特殊位置法、有限制條件的平行四邊形（旋轉重力法）、矢量三角形（矢量圓）、正弦定理法。07．[2017·全國Ⅱ卷]如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保持F的大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運動。物塊與桌面間的動摩擦因數為()A．2－eq\r(3)B．eq\f(\r(3),6)C．eq\f(\r(3),3)D．eq\f(\r(3),2)解：選C。[共點力平衡、正交分解]F水平時，F＝μmg；F與水平方向成60°角時，Fcos60°＝μ(mg－Fsin60°)，μ＝eq\f(\