2020年高考物理真題分類匯編2相互作用

專題2相互作用

1.（2012上海卷）已知兩個共點力的合力為50N,分力A的方向與合力尸的方向成30。角,

分力￡的大小為30N.則（）

（A）月的大小是唯一的（B）凡的方向是唯一的

（C）￡有兩個可能的方向（D）￡可取任意方向

答案：C

解析:作出力的矢量三角形如圖所示，從圖中可以看出F,的大小有兩個可能值，F(xiàn)2的方向

也有兩個可能的方向，因此只有C正確.本題考查力的合成與分解，意在考查對作圖法的掌握

情況和力的分解唯一性條件的理解.

2.（2012廣東卷）如圖3所示，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

的夾角為45°,日光保持水平，所受重力為G,左右兩繩的拉力大小分

別為

兒6和6B.亞G和巫G

22

B.LG和造GD.LG和，G

2222

答案：B

解析：由對稱性可知兩根繩的拉力大小相等，設為T,則對日光燈在豎直方向上有:2Tcos45。

=G,可得B正確.

3（2012天津卷）.如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛，處于豎直向上的勻

強磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直

方向夾角均為。，如果僅改變下列某一個條件，9角的相應變化情況是（）

A.棒中的電流變大，9角變大

B.兩懸線等長變短，。角變小

C.金屬棒質(zhì)量變大，。角變大

D.磁感應強度變大，0角變小

答案：A.

解析：水平的直線電流在豎直磁場中受到水平的安培力而偏轉(zhuǎn)，與豎直方向形成夾角，此時

它受拉力、重力和安培力而達到平衡，根據(jù)平衡條件有tan=生=型4,所以棒子中的

mgmg

電流增大6角度變大；兩懸線變短，不影響平衡狀態(tài)，6角度不變；金屬質(zhì)量變大6角度變

??；磁感應強度變大e角度變大.

4（2012上海卷）.如圖，豎直輕質(zhì)懸線上端固定，下端與均質(zhì)硬棒AB中點連接，棒長為

線長的二倍.棒的A端用錢鏈墻上，棒處于水平狀態(tài).改變懸線的長度，使線與棒的連接點逐

漸右移，并保持棒仍處于水平狀態(tài).則懸線拉力（）

（A）逐漸減?。˙）逐漸增大

（C）先減小后增大（D）先增大后減小

答案：A

解析:設懸線拉力為T,線長為L,則根據(jù)力矩平衡條件有G?L=T?L',因為線與棒的連

接點逐漸右移，L'逐漸增大，所以T逐漸減小，A正確.

5.（2）（2012廣東卷）某同學探究彈力與彈簧伸長量的關系.

①將彈簧懸掛在鐵架臺上，將刻度尺固定在彈簧一側(cè)，彈簧軸線和刻度尺都應在方向

（填“水平”或“豎直”）

②彈簧自然懸掛，待彈簧時，長度記為彈簧下端掛上祛碼盤時，長度記為心；在

祛碼盤中每次增加10g祛碼，彈簧長度依次記為乙至數(shù)據(jù)如下表表：

代表符號LxLuLLLL

數(shù)值（cm）25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30

表中有一個數(shù)值記錄不規(guī)范，代表符號為.由表可知所用刻度尺的最小長度為

③圖16是該同學根據(jù)表中數(shù)據(jù)作的圖，縱軸是祛碼的質(zhì)量，

橫軸是彈簧長度與的差值（填“八或L”）.

④由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為N/m；通過圖和表可

知祛碼盤的質(zhì)量為g（結果保留兩位有效數(shù)字，重

￡16

力加速度取9.8m/s?）.

答案：①豎直②靜止L3mm③Lx?4.910(2)

①彈簧的軸線必須沿重力方向,所以應沿豎直方向.

②由于表中測量值已經(jīng)估讀到0.1mm,所以刻度尺的最小刻度應是1mm.

③因為m0g=k（Lx-Lo）,nmg+mog=k（L“-Lo）,整理得nMg=k（L「LJ,所以橫軸應為彈簧長度

與L.的差值.

④從上式可以看出圖象的斜率表示k的大小，即k=Amg/Ax=4.9N/m,mo=lO

6.（2012山東卷）如圖所示，兩相同輕質(zhì)硬桿。。2可繞其兩端垂直紙面的水平軸

O、轉(zhuǎn)動，在O點懸掛一重物M,將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上，此時整個

系統(tǒng)保持靜止.6表示木塊與擋板間摩擦力的大小，表示木塊與擋板間正壓力的大小.

若擋板間的距離稍許增大后，系統(tǒng)仍靜止且。|、。2始終等高，則

A.尸;?變小B.4不變

c.Ev變小D.Ev變大

答案：BD

解析：將兩木塊與重物視為整體，豎直方向上平衡，則2Fk(2m+M)g,故Fr不變，選項A錯

誤、B正確設硬桿對轉(zhuǎn)軸的彈力大小均為F、1，對軸點0受力分析可知，豎直方向上2K,cos

941g,對木塊m受力分析可知，水平方向上R=Fvsin9,兩式聯(lián)立解得F后l/2Mgtan

0,當兩板間距離增大時，0增大，R增大，選項C錯誤、D正確.

7.(2012全國新課標)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

M,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮閬V：.以木板與墻連接點所形成的水唯'才&將木板從圖示位置

開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置.不計摩擦，在此過程中,7

A.M始終減小，M始終增大.

B.M始終減小，M始終減小

C.M先增大后減小，M始終減小

D.M先增大后減小，M先減小后增大

答案：B

解析:本題考查物體的動態(tài)平衡，對球受力分析可知，M與

M的合力為定值，與重力反向等大.作圖.由圖形可知，

當板緩慢轉(zhuǎn)動中，M與M的方向便發(fā)生如圖示變化，

但合力不變，可得答案B.

8（2012浙江卷）.如圖所示，與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m=1.0kg的物體.

細繩的一端與物體相連.另一端經(jīng)摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連.物體靜止在斜面上，

彈簧秤的示數(shù)為4.9N.關于物體受力的判斷（取g=9.8m/s2）.下列說法正確的是

（）

A.斜面對物體的摩擦力大小為零

B.斜面對物體的摩擦力大小為4.9N,方向沿斜面向上

C.斜面對物體的支持力大小為4.94酷，方向豎直向上

D,斜面對物體的支持力大小為4.9N,方向垂直斜面向上

答案：A

解析：因物體的重力沿斜面方向的分力mgsin30°=1X9.8X0.5N=4.9N與彈簧秤的示數(shù)

相等，故斜面對物體的摩擦力大小為0,則選項A正確，選項B錯誤；斜面對物體的支持力

大小為mgcos300=4.9倔，方向垂直斜面向上，則選項C、D錯誤.

9.（2013全國新課標理綜II第15題）如圖，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(xiàn)的取值應有一定的范圍，已知其最大值和最

小值分別為F1和Fz（F2>0）.由此可求出

A.物塊的質(zhì)量a

B.斜面的傾角

C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力

D.物塊對斜面的壓力

答案：C

解析：設斜面傾角為。，斜面對物塊的最大靜摩擦力為f.平行于斜面的外力F取最大值F1

時，最大靜摩擦力f方向沿斜面向下，由平衡條件可得：F1寸+mgsin9；平行于斜面的外力F

取最小值F2時，最大靜摩擦力f方向沿斜面向上，由平衡條件可得：f+F2=mgsin0；聯(lián)立

解得物塊與斜面的最大靜摩擦力f=（F2-FD/2.選項C正確.不能得出物塊質(zhì)量m,不能得出

斜面傾角e,不能得出物塊對斜面壓力，選項AB1）錯誤.

10.（2013高考重慶理綜第1題）如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間

有固定傾斜角6.若此人所受重力為G,則椅子各個部分對他作用力的合

A.GB.Gsin6

C.Geos。D.Gtan0題1圖

答案：A

解析：人靜躺在椅子上，受力平衡，由平衡條件可知椅子各個部分對他作用力的合力大小為

G,,選項A正確.

11.（2013高考上海物理第8題）如圖，質(zhì)量m,＞他的兩物體A、B疊放在一

起，靠著豎直墻面.讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力

示意圖是

答案：A

解析：兩物體A、B疊放在一起，在沿粗糙墻面下落過程中，由于物塊與豎直墻面之間沒有壓

力，沒有摩擦力，二者一起做自由落體運動，AB之間沒有彈力作用，物體B的受力示意圖

是圖A.

12.(2013高考上海物理第18題)兩個共點力E、￡大小不同，它們的合力大小為F,則

(A)H、無同時增大一倍，尸也增大一倍

⑻月、后同時增加10N,尸也增加10N

(C)H增加ION,G減少10N,尸一定不變

(D)若H、兄中的一個增大，尸不一定增大

答案：AD

解析：E、G同時增大一倍，尸也增大一倍，選項A正確F、h同時增加10N,尸不一

定增加10N,選項B錯誤；E增加ION,G減少10N,尸可能變化，選項C錯誤.若R、

G中的一個增大，尸不一定增大，選項D正確.

B(2013高考山東理綜第14題)如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的

小球連接并懸掛，小球處于靜止狀態(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30°,彈簧C水平，則彈

簧A、C的伸長量之比為

A.J3：4B..4：C忑

1：2D.2：1

答案：D

解析：把兩個小球看作整體，分析受力，由平衡條件可得：4^44:73

彈簧A的拉力FA=2mg/cos30°,

彈簧C的拉力Fc=2mgtan30°,

又FA=kx,“Fc=kxc,

聯(lián)立解得：彈簧A、C的伸長量之比為：xA:xc=l：cos30°tan30°=2：1,選項D正確.

14..（2013高考北京理綜第16題）傾角為＜7、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為

m的木塊靜止在斜面體上.下列結論正確的是

A木塊受到的摩擦力大小是mgcosa

B木塊對斜面體的壓力大小是mgsina

C桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsinacosa

D.桌面對斜面體的支持力大小是（M+m）g

解析：將木塊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為mgsin

C7,垂直于斜面方向分力為mgcosa.由平衡條件可得木塊受到的摩擦力大小是f=mgsin

0,支持力F=mgcosa,由牛頓第三定律，木塊對斜面體的壓力大小是mgcosa,選項

AB錯誤.把木塊和斜面體看作整體，分析受力，由平衡條件可知桌面對斜面體的摩擦力大小為

零，桌面對斜面體的支持力大小是（M+m）g,選項C錯誤D正確.

15.（2013高考天津理綜物理第5題）如圖所示，小球用細繩系住，繩

的另一端固定于0點現(xiàn)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F、以及繩對小球的拉力FT的變化

情況是

A.Fs保持不變，F(xiàn)T不斷增大B.FN

不斷增大，F(xiàn)l不斷減小C.R保持

不變，F(xiàn)T先增大后減小D.R不斷

增大，F(xiàn)T先減小后增大答案：D

解析：由于此過程中細線與斜面體斜面的夾角逐漸減小，所以斜面對小球的支持力F^增大.

畫出小球受力動態(tài)圖，由平衡條件可得F,先減小后增大，選項D正確.

16.（2013高考廣東理綜第20題）如圖8,物體P靜止于固定的斜面上，P的上表面水平，

現(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上，則

A.P向下滑動

B.P靜止不動

C.P所受的合外力增大

D.P與斜面間的靜摩擦力增大

答案：BD

解析：設斜面的傾角為。，加上Q,相當于增加了P的質(zhì)量，受力分析列平衡方程得f=mgsin

9<umgcos9,N=mgcos。.當m增加時，不等式兩邊都增加，不等式仍然成立，即P靜止不

動，P所受的合外力為零，P與斜面間的靜摩擦力f=mgsin0增大，選項BD正確.

17.（2013高考上海物理第25題）如圖，傾角為37°,質(zhì)量

不計的支架ABCD的D端有一大小與質(zhì)量均可忽略的光滑定

滑輪，A點處有一固定轉(zhuǎn)軸，CA，AB,DC=CA=0.3m.質(zhì)量m=lkg的物體置于支架的B端，并

與跨過定滑輪的輕繩相連，繩另一端作用一豎直向下的拉力F,物體在拉力作用下沿BD做勻速直

線運動，己知物體與BD間的動摩擦因數(shù)〃=0.3.為保證支架不繞A點轉(zhuǎn)動，物體向上滑行的

最大距離S=m.若增大F后，支架仍不繞A點轉(zhuǎn)動，物體能向上滑行的最大距離

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°+〃mgcos37°=8.4N.BC=CA/sin37°=0.5m.設m對支架BC的壓力

mgcos37°對A點的力臂為x,由力矩平衡條件，F(xiàn)?DCcos37。+〃mgcos37°?CAcos37°=

F,CAcos370+mgcos37°,x,解得x=0.072m.由x+s=BC-ACsin37°解得s=0.248m.由上

述方程可知，F(xiàn)-DCcos37°=F,CAcos37°,x值與F無關，所以若增大尸后，支架仍不

繞A點轉(zhuǎn)動，物體能向上滑行的最大距離S'=s.

18.（19分）（2013高考福建理綜第21題）質(zhì)量為M、長為gL的桿水平

放置，桿兩端A、B系著長為3L的不可伸長且光滑的柔軟輕繩，繩上套著一

質(zhì)量為m的小鐵環(huán).已知重力加速度為g,不計空氣影響.

⑴現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中，如圖甲，求繩中拉力的大?。?/p>

⑵若桿與環(huán)保持相對靜止，在空中沿AB方向水平向右做勻加速直線運動

此時環(huán)恰好懸于A端的正下方，如圖乙所示.

①求此狀態(tài)下桿的加速度大小a；

②為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個多大的外力，方向如何？

解析：（1）如圖1,設平衡時繩子拉力為T,有：2Tcos0-mg=O,

由圖可知,COS

3

圖3

聯(lián)立解得：T=2^mg.

4

(2)①此時，對小鐵環(huán)受力分析如圖2,有：T'sinO'a,

T'+T'cos。＜mg=o,

由圖知，0《60°,代入上述二式聯(lián)立解得：a=-g.

3

②如圖3,設外力F與水平方向成＜7角，將桿和小鐵環(huán)當成一個整體，有

Fcosa=(M+m)a

Fsina-(M+m)g=0

聯(lián)立解得：F=(M+m)g,tanC7=yj3(或￡7=60°)

3

19.[2014?廣東卷]如圖7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./V處受到的靜摩擦力沿水平方向

答案：A

解析：支持力的方向與接觸面垂直，所以M處的支持力的方向與地面垂直，即豎直向

上，N處支持力的方向與接觸面垂直，即垂直MN向上，故選項A正確，選項B錯誤；摩擦

力的方向與接觸面平行，與支持力垂直，故選項C、D錯誤.

20.[2014?山東卷]如圖所示，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木颶上等高的兩點,

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g不變.木板露

止時，E表示木板所受合力的大小，G表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后()

M

&i

A.片不變，金變大

B.H不變，￡變小

C.E變大，后變大

D.E變小，￡變小

答案：A

解析：本題考查受力分析、物體的平衡.在輕繩被剪短前后，木板都處于靜止狀態(tài)，

所以木板所受的合力都為零，即E=0N.因兩根輕繩等長，且懸掛點等高，故兩根輕繩對

木板的拉力相等，均為尸2.對木板進行受力分析，如圖所示，則豎直方向平衡方程：2￡cos6=

G,輕繩剪去一段后，6增大,cos6減小，故G變大.選項A正確.

21.[2014?浙江卷]下列說法正確的是()

A.機械波的振幅與波源無關

B.機械波的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定

C.物體受到的靜摩擦力方向與其運動方向相反

I).動摩擦因數(shù)的數(shù)值跟相互接觸的兩個物體的材料無關

答案：B

解析：本題考查機械波、靜摩擦力、動摩擦因數(shù)等知識.機械波的振幅與波源有關，

選項A錯誤；傳播速度由介質(zhì)決定，選項B正確；靜摩擦力的方向可以與運動方向相同，也可

以相反，也可以互成一定的夾角，選項C錯誤；動摩擦因數(shù)描述相互接觸物體間的粗糙程

度，與材料有關，選項D錯誤.

22.[2014?重慶卷](2)為了研究人們用繩索跨越山谷過程中繩索拉力的變化規(guī)律，同

學們設計了如題6圖3所示的實驗裝置，他們將不可伸長的輕繩的兩端通過測力計(不計質(zhì)量

及長度)固定在相距為D的兩根立柱上，固定點分別為P和Q,P低于Q,繩長為

PQ).

他們首先在繩上距離P點10cm處（械己為C點）系上質(zhì)量為m的重物（不滑動），由測力

計讀出繩PC、QC的拉力大小不和7.隨后，改變重物懸掛點C的位置，每次將P點到C點

的距離增加10cm,并讀出測力計的示數(shù)，最后得到Tp、TQ與繩長PC的關系曲線如題6圖4

所示.由實驗可知：

題6圖4

①曲線I【中拉力最大時，C點與P點的距離為cm,該曲線為（選填

“TP”或“TQ”）的曲線.

②在重物從P移到Q的整個過程中，受到最大拉力的是（選填"P”或"Q”）點

所在的立柱.

③在曲線I、II相交處，可讀出繩的拉力兀=N,它與/_、D、m和重力加速度

g的關系為兀=.

答案：（2）①60（56?64之間的值均可）TP②Q

-mgLVL2—D2

③4.30（4.25?4.35之間的值均可）之k-D2）

解析：（2）①從曲線H可讀出，拉力最大時C點與P點的距離為60cm左右，對繩子

的結點進行受力如圖所示，重物受力平衡，在水平方向有TPsina=7Qsin（3,當結點偏向

左邊時，。接近零度，sin0<sin/5,則萬>%,故可推斷曲線II為正的曲線，曲線I為幾

的曲線.

②通過①的分析結果和曲線的變化趨勢，可知受到最大拉力的是Q點所在的立柱.

③曲線I、1［相交處，TP=TQ=L,根據(jù)力的正交分解，可列方程如下，LsinC7=Lsin

（3,得a=j3,Leoscz+Leos/3=mg,對繩子，設左邊長度為/）,由幾何關系有/；sinar+

mgU/L2-D2

（L-/,）sinZ?=D,以上方程解得I）（L2—D2）一

23.［2014?浙江卷］在“探究彈力和彈簧伸長的關系”時，某同學把兩根彈簧如圖1

連接起來進行探究.

第21題圖1

鉤碼數(shù)1234

LA/cm15.7119.7123.6627.76

Lfi/cm29.9635.7641.5147.36

第21題表1

（1）某次測量如圖2所示，指針示數(shù)為cm.

（2）在彈性限度內(nèi)，將50g的鉤碼逐個掛在彈簧下端，得到指針4B的示數(shù)。和。如

表1.用表1數(shù)據(jù)計算彈簧I的勁度系數(shù)為N/m（重力加速度g取10m/s\由表I數(shù)據(jù)

（選填“能”或“不能”）計算出彈簧H的勁度系數(shù).

第21題圖2

答案：(1)(15.95~16.05)cm,有效數(shù)字位數(shù)正確

(2)(12.2-12.8)N/m能

解析：(1)由圖2可知刻度尺能精確到0.1cm,讀數(shù)時需要往后估讀一位.故指針示數(shù)

為16.00±0.05cm.

(2)由表1中數(shù)據(jù)可知每掛一個鉤碼，彈簧1的平均伸長量AX|Q4cm,彈簧H的總平

均伸長量小發(fā)-5.80cm,根據(jù)胡克定律可求得彈簧I的勁度系數(shù)為12.5N/m,同理也能求

出彈簧H的勁度系數(shù).

24.(10分)[2014?新課標H卷]某實驗小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與

長度(圈數(shù))的關系.實驗裝置如圖(a)所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個

針P。、Pi,2、P,、R、2、2分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、

50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，巴指向

0刻度.設彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為X。；掛有質(zhì)量為0.100

kg的祛碼時，各指針的位置記為X.測量結果及部分計算結果如下表所示

(H為彈簧的圈數(shù)，重力加速度取9.80m/s2).已知實驗所用彈簧總?cè)?shù)為

60,整個彈簧的自由長度為11.88cm.圖(a)

⑴將表中數(shù)據(jù)補充完整：①;②

222p.2R

Xo(cm)2.044.066.068.0510.0312.01

X(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41

n102030405060

k(N/m)163?56.043.633.828.8

1

—(m/N)0.0061②0.01790.02290.02960.0347

k

⑵以。為橫坐標，1為縱坐標，在圖(b)給出的坐標紙上畫出1圖像.

圖(b)

(3)圖(b)中畫出的直線可近似認為通過原點.若從實驗中所用的彈簧截取圈數(shù)為C的一

段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關系的表達式為k=@N/m；該彈簧的勁度

系數(shù)k與其自由長度4(單位為m)的關系的表達式為k=④N由.

答案：(D①81.7②0.0122(2)略

^1.75x10367x1031.83x103一「3廠”人八、^3.47/-3.313.62

(3)③-----------(在----------?----------之間均同樣給分)④----(在----?----

nnn101010

之間均同樣給分)

0.100x9.80

解析:⑴①k二吧=81.7N/m；

Ax(5.26-4.06)x10-2

②1=m/N=0.0122m/N.

k81.7

(3)由作出的圖像可知直線的斜率為5.8Xl(r,，故直線方程滿足-=5.8X10,。m/N,

K

1.7X103,^1.67x103L83x103一、「小十網(wǎng)\

=N/m(z在__________?之間均正確)

nnn

④由于60圈彈簧的原長為11.88cm,則C圈彈簧的原長滿足二=，代入

1011.88X10-2

、業(yè)—.3.47,3.313.62、.

數(shù)值，得/<=(z在?之間均正確).

101010

25.[2014?江蘇卷]小明通過實驗驗證力的平行四邊形定則.

I實驗記錄紙如題11-1圖所示，。點為橡皮筋被拉伸后伸長到的位置，兩彈簧測力計

共同作用時，拉力F、和F：的方向分別過P,和R點；一個彈簧測力計拉橡皮筋時，拉力￡

的方向過P,點.三個力的大小分別為：A=3.30N、￡=3.85N和尸3=4.25N.請根據(jù)圖中

給出的標度作圖求出片和尸2的合力.

（題11-1圖）

I仔細分析實驗，小明懷疑實驗中的橡皮筋被多次拉伸后彈性發(fā)生了變化，影響實驗

結果.他用彈簧測力計先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進一步探究

了拉伸過程對橡皮筋彈性的影響.

實驗裝置如題11-2圖所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于

。點，下端/V掛一重物.用與白紙平行的水平力緩慢地移動N,在白紙上記錄下N的軌

跡.重復上述過程，再次記錄下/V的軌跡.

（題11-3圖）

兩次實驗記錄的軌跡如題11-3圖所示.過。點作一條直線與軌跡交于a、b兩點,

則實驗中橡皮筋分別被拉伸到a和b時所受拉力Fa、凡）的大小關系為.

I根據(jù)（2）中的實驗，可以得出的實驗結果有（填寫選項前的字

母）.A.橡皮筋的長度與受到的拉力成正比

B兩次受到的拉力相同時，橡皮筋第2次的長度較長

C兩次被拉伸到相同長度時，橡皮筋第2次受到的拉力較大

D兩次受到的拉力相同時，拉力越大，橡皮筋兩次的長度之差越大

I根據(jù)小明的上述實驗探究，請對驗證力的平行四邊形定則實驗提出兩點注意事

答案：（1）（見下圖，尸價=4.6?4.9N都算對）（2）尸a=B（3）BD（4）橡皮筋拉伸不

宜過長；選用新橡皮筋.（或：拉力不宜過大；選用彈性好的橡皮筋；換用彈性好的彈簧.）

解析：（1）用力的圖示法根據(jù)平行四邊形定則作出合力并量出其大小.

I畫受力分析圖如圖所不，橡皮筋的拉力尸與手的拉力尸手的介力F奇總,點力G￥窗,故Rge=G.兩次實脆

中的。飾14HiFa-Fb.

i根據(jù)兩次描出的不同軌跡說明橡皮筋的長度與受到的拉力不成正比.兩次受到的拉

力相同時，橡皮筋第2次的長度較長，A錯誤，B正確；兩次被拉伸到相同長度時，橡皮筋第

2次受到的拉力較小，C錯誤；根據(jù)軌跡越向右相差越多，說明兩次受到的拉力相同時，拉

力越大，橡皮筋兩次的長度之差越大，D正確.

26.（15海南卷）如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈

簧S,和S?相連，通過系在a上的細線懸掛于固定點0；整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)；現(xiàn)將細繩

剪斷，將物塊a的加速度記為a：,S,和$相對原長的伸長分別為△/和△/”重力加速度

大小為g,在剪斷瞬間

各

A.di=3gB.Si—0C.D.△/尸

答案:AC

解析：設物體的質(zhì)量為m,剪斷細繩的瞬間，繩子的拉力消失，彈簧還沒有來得及改變，所

以剪斷細繩的瞬間a受到重力和彈簧加的拉力（，剪斷前對be和彈簧組成的整體分析可知

Tiling,故a受到的合力F=mg+T}=mg+2mg=3mg,故加速度q=上=3g，A

m

正確，B錯誤；設彈簧邑的拉力為心，則與=mg，根據(jù)胡克定律尸=正可得

A/,=2A/2.C正確，D錯誤.

27.（15廣東卷）

（多選題）如圖7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.

答案：BC

解析：因為桿靜止，受力平衡，所以在水平、豎直面內(nèi)的合力分別為零，故選項C正確；

由于三條繩長度不同，因此三條繩與直桿間夾角不同，若三條繩中的張力都相等，在同一水平面內(nèi)

的分量因夾角不同而不同，所以水平面內(nèi)桿受力不能平衡，故選項A錯誤：又因繩中拉力在豎直方

向的分量均豎直向下，所以地面對桿的支持力大于桿的重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，桿對地面的壓

力大于自身重力，故選項B正確；繩子拉力的合力與桿自身重力無關，屬于桿受到的外力，在

豎直方向上，它們的總合力與地面對桿的支持力為平衡力，故選項1）錯誤.

28.[2016?江蘇卷]一輕質(zhì)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(shù)為（）

A.40m/NB.40N/m

C.200m/ND.200N/m

答案：D

F4N

解析：根據(jù)胡克定律F=kx得k=_=____=2N/cm-200N/m.這里的2cm就是彈簧的形變

x2cm

量X,與原長無關.

29.[2016?江蘇卷]如圖1-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(shù)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

答案：BD

解析：當桌布被拉出時，魚缸由靜止到向右運動，但它相對于桌布來說，仍向左運動，由

于滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反，因此桌布對魚缸的摩擦力的方向應向右，選項A

錯誤；因為魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，魚缸受到桌布向右的摩擦力與它

受到桌面向左的摩擦力大小相等，所以魚缸向右加速的加速度大小與向右減速的加速度大小

相等，方向相反，魚缸的初速度為零，末速度也為零，根據(jù)對稱性可知，魚缸做加速運動的時

間與做減速運動的時間相等，選項B正確；若貓增大拉力，桌布的加速度更大，但是由于魚

缸與桌布間的壓力不變，動摩擦因數(shù)也不變，故摩擦力也不變，選項C錯誤；若貓減小拉

力，桌布的加速度減小，魚缸在桌布上的運動時間變長，而魚缸向右的加速度不變，由X

1

=-aP知，魚缸相對于桌面的位移變大，桌布被拉出后魚缸在桌面上的位移也變大，魚缸就

2

有可能滑出桌面，選項D正確.

30.[2016?全國卷I]如圖1-,一光滑的輕滑輪用細繩懸掛于。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(tǒng)處于靜止狀態(tài).若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則

()

圖1-

A繩00'的張力也在一定范圍內(nèi)變化

B物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化

c連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

o物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化

答案：BD

解析：對物塊a,由二力平衡，繩的拉力等于物塊a的重力，大小保持一定，輕滑輪兩端繩

子拉力大小方向一定，對結點0',由三力平衡可得繩。0’的張力一定，選項A、C錯誤；

設尸與水平方向的夾角為a,連接物塊b的繩子拉力廠與水平方向夾角為6,對物塊b，由

平衡條件，有Tsin/3+Fsina+N=mg和Teos）3—FeosC/+f=0,物塊b所受到的支持

力和物塊與桌面間的摩擦力隨尸變化而變化，選項B、D正確.

31.[2016?全國卷質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上.用水平向左的力尸緩慢

拉動繩的中點0,如圖1-所示.用丁表示繩04段拉力的大小，在0點向左移動的過程中（）

B

□

圖1-

A.尸逐漸變大，廠逐漸變大

B.尸逐漸變大，廠逐漸變小

C.尸逐漸變小，丁逐漸變大

D.尸逐漸變小，丁逐漸變小

答案：A

解析：作出結點。的受力分析矢量圖（動態(tài)），可知尸與丁的變化情況如圖所示，可得：尸

逐漸變大，7?逐漸變大，故A正確.

32.[2016?全國卷III]如圖1-所示，兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上：

一細線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)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(zhì)量為()

圖1-

A-B.芻

22

C.mD.2m

答案：C

解析：對a受力分析如圖甲所示，其中虛線三角形為等邊三角形，由正交分解法可得尸sin

cz=mgsin30°,又知F=mg,故a=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(a+30°)=Mg,故可得M=m,C正確.

B5實驗：探究彈力和彈簧伸長的關系

33.[2016?浙江卷]某同學在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，測得圖中彈簧OC

的勁度系數(shù)為500N/m.如圖1所示，用彈簧OC和彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實

驗.在保持彈簧伸長1.00cm不變的條件下：

2.5—

,若彈簧秤a、b間夾角為90°,彈簧秤a的讀數(shù)是N（圖2中所示），則彈簧秤b

的讀數(shù)可能為N.

。若彈簧秤a、b間夾角大于90°,保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與

彈簧0C的夾角，則彈簧秤a的讀數(shù)、彈簧秤b的讀數(shù)（填“變大”“變小”

或“不變”）.

答案：（1）3.00?3.023.9?4.1（有效數(shù)不作要求）（2）變大變大

解析：（1）由圖可知彈簧秤a的讀數(shù)是F,=3.00N；因合力為F=/CX=500X0.01N=5N,兩

分力夾角為90°,則另一個分力為尸2=、/^二P=4.0N.

（2）若彈簧秤a、b間夾角大于90。，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，減小彈簧秤b與

彈簧OC夾角，根據(jù)力的平行四邊形法則可知，彈簧秤a的讀數(shù)變大，彈簧秤b的讀數(shù)變

大.

34.[2016?天津卷]如圖1-所示，空間中存在著水平向右的勻強電場，電場強度大小E=5

V3N/C,同時存在著水平方向的勻強磁場，其方向與電場方向垂直，磁感應強度大小B=

0.5T.有一帶正電的小球，質(zhì)量m=lxi（Tkg,電荷量q=2xi（Tc,正以速度v在圖示的

豎直面內(nèi)做勻速直線運動，當經(jīng)過P點時撤掉磁場（不考慮磁場消失引起的電磁感應現(xiàn)象），g

取10m/s".求：

BXXXXXX

X.XXXX義.

XXXXXX

圖1-

0小球做勻速直線運動的速度V的大小和方向;

0從撤掉磁場到小球再次穿過尸點所在的這條電場線經(jīng)歷的時間t.

解析：(1)小球勻速直線運動時受力如圖1-所示，其所受的三個力在同一平面內(nèi)，合力為零,

有

qvB=\/q2E2+m2g2①

代入數(shù)據(jù)解得V=20m/s②

速度V的方向與電場E的方向之間的夾角3滿足

qE

tan0=—(3)

mg

代入數(shù)據(jù)解得tan8小

6=60°(4)

(2)解法一：

撤去磁場，小球在重力與電場力的合力作用下做類平拋運動，設其加速度為a,有

、/q2E2+_

3=⑤

m

設撤掉磁場后小球在初速度方向上的分位移為X,有

x=vt⑥

設小球在重力與電場力的合力方向上分位移為y,有

1

y=-aP⑦

a與mg的夾角和v與E的夾角相同，均為6,又

y

tan0=_⑧

x

聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)解得

t—2s=3.5s⑨

解法二：

撤去磁場后，由于電場力垂直于豎直方向，它對豎直方向的分運動沒有影響，以P點為坐標

原點，豎直向上為正方向，小球在豎直方向上做勻減速運動，其初速度為Vy=Vsin9⑤

若使小球再次穿過P點所在的電場線，僅需小球的豎直方向上分位移為零，則有

1

Vyt—^ti=O⑥

聯(lián)立⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)解得t=2Ss=3.5s

35.[2016?天津卷]電磁緩速器是應用于車輛上以提高運行安全性的輔助制動裝置，其工作

原理是利用電磁阻尼作用減緩車輛的速度.電磁阻尼作用可以借助如下模型討論：如圖1-所

示，將形狀相同的兩根平行且足夠長的鋁條固定在光滑斜面上，斜面與水平方向夾角為8.

一質(zhì)量為m的條形磁鐵滑入兩鋁條間，恰好勻速穿過，穿過時磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終

保持恒定，其引起電磁感應的效果與磁鐵不動、鋁條相對磁鐵運動相同.磁鐵端面是邊長為d的

正方形，由于磁鐵距離鋁條很近，磁鐵端面正對兩鋁條區(qū)域的磁場均可視為勻強磁場，磁感應強

度為B鋁條的高度大于d,電阻率為■為研究問題方便，鋁條中只考慮與磁鐵正對部分的

電阻和磁場，其他部分電阻和磁場可忽略不計，假設磁鐵進入鋁條間以后，減少的機械能完全

轉(zhuǎn)化為鋁條的內(nèi)能，重力加速度為g.

圖1-

?求鋁條中與磁鐵正對部分的電流I-.

0若兩鋁條的寬度均為b,推導磁鐵勻速穿過鋁條間時速度v的表達式；

0在其他條件不變的情況下，僅將兩鋁條更換為寬度b'>8的鋁條，磁鐵仍以速度v進入

鋁條間，試簡要分析說明磁鐵在鋁條間運動時的加速度和速度如何變化.

解析：（1）磁鐵在鋁條間運動時，兩根鋁條受到的安培力大小相等，均為尸安，有

FIdB①

磁鐵受到沿斜面向上的作用力為尸，其大小

尸=2尸女②

磁鐵勻速運動時受力平衡，則有

F-mgsin6=0③

mgsin0

聯(lián)立①②③式可得［=-------④

2Bd

0磁鐵穿過鋁條時，在鋁條中產(chǎn)生的感應電動勢為E,有

E—Bdv⑤

鋁條與磁鐵正對部分的電阻為R,由電阻定律有

d

R=Q一⑥

db

由歐姆定律有

E

/=R⑦

pmgsin0

聯(lián)立④⑤⑥⑦式可得V=--------------⑧

2B2d2b

0磁鐵以速度v進入鋁條間，恰好做勻速運動時，磁鐵受到沿斜面向上的作用力F,聯(lián)立

2B2d2bv

①②⑤⑥⑦式可得尸=-------⑨