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  • 2021-05-25 发布

2013年全国高考物理试题分类解释:专题二、相互作用

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专题二、相互作用 ‎1. (2013全国新课标理综II第15题)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。由此可求出 A.物块的质量 B.斜面的倾角 C.物块与斜面间的最大静摩擦力 D.物块对斜面的压力 ‎1.C ‎【命题意图】本题考查受力分析、力的分解、摩擦力、平衡条件及其相关知识,意在考查考生分析解决问题的能力。‎ ‎【解题思路】设斜面倾角为θ,斜面对物块的最大静摩擦力为f。平行于斜面的外力F取最大值F1时,最大静摩擦力f方向沿斜面向下,由平衡条件可得:F1=f+mgsinθ;平行于斜面的外力F取最小值F2时,最大静摩擦力f方向沿斜面向上,由平衡条件可得:f+F2= mgsinθ;联立解得物块与斜面的最大静摩擦力f=( F2-F1)/2.选项C正确。不能得出物块质量m,不能得出斜面倾角θ,不能得出物块对斜面压力,选项ABD错误。‎ ‎【技巧点拨】分析此题,只需根据题述,利用最大静摩擦力平行斜面向上、平行斜面向下两种情况,应用平衡条件列出两个方程得出,不需要具体解出块与斜面的最大静摩擦力表达式。‎ ‎2.(2013高考重庆理综第1题)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G,则椅子各个部分对他作用力的合力大小为 A.G B.Gsinθ C.Gcosθ D.Gtanθ 答案:A 解析:人静躺在椅子上,受力平衡,由平衡条件可知椅子各个部分对他作用力的合力大小为G,,选项A正确。‎ ‎3.(2013高考上海物理第8题)如图,质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是 答案:A 解析:两物体A、B叠放在一起,在沿粗糙墙面下落过程中,由于物块与竖直墙面之间没有压力,没有摩擦力,二者一起做自由落体运动,AB之间没有弹力作用,物体B的受力示意图是图A。‎ ‎4.(2013高考上海物理第18题)两个共点力Fl、F2大小不同,它们的合力大小为F,则 ‎(A)F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍 (B)F1、F2同时增加10N,F也增加10N ‎(C)F1增加10N,F2减少10N,F一定不变 (D)若F1、F2中的一个增大,F不一定增大 答案:AD 解析:F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍,选项A正确。F1、F2同时增加10N,F不一定增加10N,选项B错误;F1增加10N,F2减少10N,F可能变化,选项C错误。若F1、F2中的一个增大,F不一定增大,选项D正确。‎ ‎5. (2013高考山东理综第14题)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30o,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为 A.∶4 B..4∶ ‎ C.. 1∶2 D.2∶1‎ 答案:D 解析:把两个小球看作整体,分析受力,由平衡条件可得:44 ‎ 弹簧A的拉力FA=2mg/cos30°,‎ 弹簧C的拉力FC=2mgtan30°,‎ 又FA=kxA,FC=kxC,‎ 联立解得:弹簧A、C的伸长量之比为:xA∶xC=1∶cos30°tan30°=2∶1,选项D正确。‎ ‎6。(2013高考北京理综第16题)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是 A.木块受到的摩擦力大小是mgcosα B.木块对斜面体的压力大小是mg sinα C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sinαcosα D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g 答案:D 解析:将木块的重力沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向分解,平行于斜面方向分力为mgsinα,垂直于斜面方向分力为mgcosα。由平衡条件可得木块受到的摩擦力大小是f= mgsinα,支持力F=mgcosα,由牛顿第三定律,木块对斜面体的压力大小是mgcosα,选项AB错误。把木块和斜面体看作整体,分析受力,由平衡条件可知桌面对斜面体的摩擦力大小为零,桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g,选项C错误D正确。‎ ‎7.(2013高考天津理综物理第5题)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是 A.FN保持不变,FT不断增大 B.FN不断增大,FT不断减小 C.FN保持不变,FT先增大后减小 D.FN不断增大,FT先减小后增大 答案:D 解析:由于此过程中细线与斜面体斜面的夹角逐渐减小,所以斜面对小球的支持力FN增大。画出小球受力动态图,由平衡条件可得FT先减小后增大,选项D正确。‎ ‎8.(2013高考广东理综第20题)如图8,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平,现把物体Q轻轻地叠放在P上,则 A.P向下滑动 B.P静止不动 C.P所受的合外力增大 D.P与斜面间的静摩擦力增大 ‎ 考点:受力分析、力平衡、等效法 答案:B D 解析:设斜面的倾角为θ,加上Q,相当于增加了P的质量,受力分析列平衡方程得f=mgsinθ<μmgcosθ,N=mgcosθ。当m增加时,不等式两边都增加,不等式仍然成立,即P静止不动,P所受的合外力为零,P与斜面间的静摩擦力f=mgsinθ 增大,选项BD正确。‎ ‎9.(2013高考上海物理第25题)如图,倾角为37°,质量不计的支架ABCD的D端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮,A点处有一固定转轴,CA⊥AB,DC=CA=‎0.3m。质量m=lkg的物体置于支架的B端,并与跨过定滑轮的轻绳相连,绳另一端作用一竖直向下的拉力F,物体在拉力作用下沿BD做匀速直线运动,己知物体与BD间的动摩擦因数μ=0.3。为保证支架不绕A点转动,物体向上滑行的最大距离s=____m。若增大F后,支架仍不绕A点转动,物体能向上滑行的最大距离s′____s(填:“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)‎ 答案:0.248 等于 解析:拉力F=mgsin37°+ μmgcos37°=8.4N。BC= CA/ sin37°=‎0.5m.设m对支架BC的压力mg cos37°对A点的力臂为x,由力矩平衡条件,F·DC cos37°+μmgcos37°·CA cos37°= F·CA cos37°+mg cos37°·x,解得x=‎0.072m。由x+s=BC-AC sin37°解得s=‎0.248m。由上述方程可知,F·DC cos37°= F·CA cos37°,x值与F无关,所以若增大F后,支架仍不绕A点转动,物体能向上滑行的最大距离s′=s。‎ ‎10.(19分)(2013高考福建理综第21题)质量为M、长为L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为‎3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g,不计空气影响。‎ ‎(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小:‎ ‎(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示。‎ ‎ ①求此状态下杆的加速度大小a;‎ ‎ ②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?‎ 解析:(1)如图1,设平衡时绳子拉力为T,有:2Tcosθ-mg=0,‎ 由图可知,cosθ=。‎ 联立解得:T=mg。‎ ‎(2)①此时,对小铁环受力分析如图2,有:T’ sinθ’=ma,‎ T’+T’ cosθ’-mg=0,‎ 由图知,θ’=60°,代入上述二式联立解得:a=g。‎ ‎ ②如图3,设外力F与水平方向成α角,将杆和小铁环当成一个整体,有 Fcosα=(M+m)a Fsinα-(M+m)g=0‎ 联立解得:F=(M+m)g,tanα=(或α=60°)‎

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