近八年高考題分類(lèi)解析版-相互作用-文檔

第頁(yè)相互作用15．[2010·全國(guó)I卷]一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l1；改用大小為F2的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為l2。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)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(diǎn)：[胡克定律]。18．[2010·全國(guó)I卷]如圖所示，一物塊置于水平地面上。當(dāng)用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)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°)，F(xiàn)2cos30°＝μ(mg＋F1sin30°)，F(xiàn)1＝F2解得：F＝eq\f(\r(3)－1,2)mg，μ＝2－eq\r(3)考點(diǎn)：[共點(diǎn)力平衡(正交分解法)]。16．[2012·全國(guó)I卷]如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線(xiàn)為軸，將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦，在此過(guò)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(dòng)態(tài)平衡、圖解法或極值法]07．[2012·廣東]如圖，兩根等長(zhǎng)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(guó)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(xiàn)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(yīng)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(zhì)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(duì)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(shí)摩擦力的大小和方向?qū)㈦SF的變化而變化。設(shè)斜面傾角為θ，由平衡條件F1－mgsinθ－Ffmax＝0，F(xiàn)2－mgsinθ＋Ffmax＝0，解得Ffmax＝eq\f(F1－F2,2)，故選項(xiàng)C正確；FN＝mgcosθ，F(xiàn)1＋F2＝2mgsinθ，因m和θ均未知，所以不能求出物塊的質(zhì)量、斜面的傾角和物塊對(duì)斜面的壓力。07．[2013·天津]如圖所示，小球用細(xì)繩系住，繩的另一端固定于O點(diǎn)?，F(xiàn)用水平力F緩慢推動(dòng)斜面體，小球在斜面上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，細(xì)繩始終處于直線(xiàn)狀態(tài)，當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平，此過(guò)程中斜面對(duì)小球的支持力FN以及繩對(duì)小球的拉力FT的變化情況是A．FN保持不變，F(xiàn)T不斷增大B．FN不斷增大，F(xiàn)T不斷減小C．FN保持不變，F(xiàn)T先增大后減小D．FN不斷增大，F(xiàn)T先減小后增大解：選D。由于緩慢地推動(dòng)斜面體，小球處于動(dòng)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(gòu)成封閉三角形，如圖所示，開(kāi)始時(shí)繩的拉力與支持力的夾角為銳角，隨著繩的拉力FT按順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，其大小先減小后增大，而支持力FN一直增大，D項(xiàng)正確。17．[2014·全國(guó)I卷]如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車(chē)的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)使小車(chē)從靜止開(kāi)始向左加速，加速度從零開(kāi)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(nèi)）。與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)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(shù)決定解：選A。[彈力胡可定律]穩(wěn)定在豎直位置時(shí)：kx0＝mg，據(jù)懸點(diǎn)高度：l0＋x0。穩(wěn)定在偏離豎直方向θ角：kxcosθ＝mg，x0＝xcosθ，據(jù)懸點(diǎn)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(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向，下列說(shuō)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(guò)N垂直于切面斜向上，A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)；靜摩擦力方向平行于接觸面與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)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(xiàng)都錯(cuò)誤。07．[2014·山東]如圖所示，用兩根等長(zhǎng)輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡(jiǎn)易秋千。某次維修時(shí)將兩輕繩各剪去一小段，但仍保持等長(zhǎng)且懸掛點(diǎn)不變。木板靜止時(shí)，F(xiàn)1表示木板所受合力的大小，F(xiàn)2表示單根輕繩對(duì)木板拉力的大小，則維修后A．F1不變，F(xiàn)2變大 B．F1不變，F(xiàn)2變小C．F1變大，F(xiàn)2變大 D．F1變小，F(xiàn)2變小解：選A。[對(duì)稱(chēng)等大力]維修前后，木板靜止，受力平衡，合外力為零，F(xiàn)1不變，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；對(duì)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(xiàn)增大，所以F2變大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤。07．[2015·廣東]如圖所示，三條繩子的一端都系在細(xì)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(zhǎng)度不同，下列說(shuō)法正確的有A．三條繩中的張力都相等B．桿對(duì)地面的壓力大于自身重力C．繩子對(duì)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(duì)平衡力解：選BC。根據(jù)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(xiàng)正確；由于三條繩的長(zhǎng)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(xiàng)錯(cuò)誤；由桿受力平衡可知，桿對(duì)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(xiàng)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(duì)平衡力要求方向相反，所以它們不是一對(duì)平衡力，D項(xiàng)錯(cuò)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(shí)A恰好不滑動(dòng)，B剛好不下滑。已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。A與B的質(zhì)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(shí)，設(shè)作用在B上的水平力為F，則有μ1F＝mBg；A恰好不滑動(dòng)，由A、B整體，得F＝μ2(mAg＋mBg)，所以eq\f(mA,mB)＝eq\f(1－μ1μ2,μ1μ2)，選項(xiàng)B正確。19．[2016·全國(guó)I卷]如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO'懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過(guò)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(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(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A．繩OO'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D．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化解：選BD。 [共點(diǎn)力平衡、正交分解中的動(dòng)態(tài)平衡、等大矢量合成模型]系統(tǒng)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(jié)”模型。FOO′＝2magcosα不變。對(duì)b受力分析如圖。在豎直方向：FN↓＋Ty＋Fy↑＝mbg，假設(shè)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(xiàn)增大f減小至0，后f變向；Fx↑＝f↑＋Tx，F(xiàn)增大f增大；考點(diǎn)：動(dòng)態(tài)平衡（正交分解公式法）、繩活結(jié)等大分力模型。07．[2016·全國(guó)Ⅱ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F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖所示。用T表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)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(dòng)態(tài)平衡、圖解法]07．[2016·全國(guó)Ⅲ卷]如圖所示，兩個(gè)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(xì)線(xiàn)穿過(guò)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(xì)線(xiàn)上懸掛一小物塊。平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計(jì)所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為A．eq\f(m,2)B．eq\f(\r(3),2)mC．mD．2m解：選C。對(duì)a受力分析如圖所示，其中虛線(xiàn)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(duì)小物塊的懸掛點(diǎn)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(zhǎng)方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(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，F(xiàn)f2≠0，F(xiàn)f3≠0B．Ff1≠0，F(xiàn)f2＝0，F(xiàn)f3＝0C．Ff1≠0，F(xiàn)f2≠0，F(xiàn)f3＝0D．Ff1≠0，F(xiàn)f2≠0，F(xiàn)f3≠0解：選C。07．[2016·江蘇]一輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為8cm，在4N的拉力作用下伸長(zhǎng)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/mC．200m/ND．200N/m解：選D。根據(jù)胡克定律F＝kx可得。07．[2016·江蘇]如圖所示，一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~(yú)缸下拉出，魚(yú)缸最終沒(méi)有滑出桌面。若魚(yú)缸、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，則在上述過(guò)程中()A．桌布對(duì)魚(yú)缸摩擦力的方向向左B．魚(yú)缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等C．若貓?jiān)龃罄?，魚(yú)缸受到的摩擦力將增大D．若貓減小拉力，魚(yú)缸有可能滑出桌面。解：選BD。魚(yú)缸受力如圖，f向右，A錯(cuò)誤；魚(yú)缸與桌布，魚(yú)缸與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則在桌布上加速和在桌面上減速的時(shí)間是相等的，B對(duì)；如增大拉力，魚(yú)缸與桌布之間的摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，大小是不變的，C錯(cuò)誤；若減小拉力，桌布的加速度會(huì)減小，魚(yú)缸與桌布可能相對(duì)滑動(dòng)頁(yè)也可能相對(duì)靜止，魚(yú)缸在桌面運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)，所以魚(yú)缸由可能畫(huà)出桌面，D正確。21．[2017·全國(guó)I卷]如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的另一端N，初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為α(α＞eq\f(π,2))?，F(xiàn)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(guò)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(duì)象，受重力mg、OM繩上拉力F2、MN上拉力F1，由題意知，三個(gè)力合力始終為零，矢量三角形如圖所示，F(xiàn)1、F2的夾角為π－α不變，在F2轉(zhuǎn)至水平的過(guò)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(cuò)誤。點(diǎn)評(píng)：[共點(diǎn)力的平衡、動(dòng)態(tài)平衡]本題考查動(dòng)態(tài)平衡，注意重物受三個(gè)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(gòu)成封閉的三角形，再借助圓，同一圓弧對(duì)應(yīng)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(zhuǎn)重力法）、矢量三角形（矢量圓）、正弦定理法。07．[2017·全國(guó)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)。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(xiàn)運(yùn)動(dòng)。物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)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(diǎn)力平衡、正交分解]F水平時(shí)，F(xiàn)＝μmg；F與水平方向成60°角時(shí)，F(xiàn)cos60°＝μ(mg－Fsin60°)，μ＝eq\f(\