2014年高考物理一轮速递训练 专题二 相互作用（含详解）.doc

2014年高考物理一轮速递训练 专题二 相互作用（含详解）1(2013上海徐汇测试)如图所示，F1、F2为有一定夹角的两个力，L为过O点的一条直线，当L取什么方向时，F1、F2在L上分力之和为最大（ ）（A）F1、F2合力的方向，（B）F1、F2中较大力的方向，（C）F1、F2中较小力的方向，（D）以上说法都不正确。答案：A解析：当L取F1、F2合力的方向，F1、F2在L上分力之和为最大，选项A正确。2. （2013河南三市联考）如图所示,倾角为0的固定斜面上有一个固定竖直挡板，在挡板和斜面之间有一 个质量为m的光滑球，设挡板对球的支持力为F1，斜面对球的支持力为F2，将挡板绕挡板与斜面的接触点缓慢地转至水平位置。不计摩擦，在此过程中A.F1始终增大，F2始终减小B.F1始终增大，F2先增大后减小C.F1先减小后增大，F2先增大后减小D.F1先减小后增大，F2始终减小答案：D解析：将挡板绕挡板与斜面的接触点缓慢地转至水平位置，F1先减小后增大，F2始终减小，选项D正确。3（2013四川资阳诊断）如图所示，两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30角，b弹簧水平，a、b的劲度系数分别为k1、k2。则两弹簧的伸长量x1与x2之比为ABCD答案：C解析：作出小球受力图，由平行四边形定则可知a弹簧中弹力是b中2倍，即k1 x1=2 k2 x2，解得=，选项C正确。4.（2013四川绵阳一诊） 风洞是进行空气动力学实验的.种重要设备。一次检验飞机性能的风洞实验示意图如图， 代表飞机模型的截面，OZ是拉住飞机模型的绳。已知飞机模型重为G,当飞机模型静止在空中时，绳恰好水平，此时飞机模型截面与水平面的夹角为，则作用于飞机模 型上的风力大小为AG/cos BGcos.CG/sin.DGsin.答案：A解析：作用于飞机模 型上的风力方向垂直于飞机模型截面，画出飞机模型受力图，作用于飞机模 型上的风力大小为F= G/cos,，选项A正确。5（2013四川资阳诊断）半圆柱体M放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板PQ，M与PQ之间放有一个光滑均匀的小圆柱体N，整个系统处于静止。如图所示是这个系统的纵截面图。若用外力F使PQ保持竖直并且缓慢地向右移动，在N落到地面以前，发现M始终保持静止。在此过程中，下列说法正确的是A地面对M的摩擦力逐渐增大BMN间的弹力先减小后增大CPQ对N的弹力逐渐减小DPQ和M对N的弹力的合力逐渐增大答案：A解析：画出小圆柱体N受力图，MN间的弹力一直增大，PQ对N的弹力逐渐增大，地面对M的摩擦力逐渐增大，选项A正确BC错误；PQ和M对N的弹力的合力等于N的重力，保持不变，选项D错误。6（2013山东莱州质检）如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个圆环上，圆环套在粗糙水平横杆MN上，现用水平力F拉绳上一点，使物体处在图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来位置不动，则在这一过程中，水平拉力F、环与横杆的摩擦力f和环对杆的压力N的大小变化情况是( )AF逐渐增大，f保持不变，N逐渐增大BF逐渐增大，f逐渐增大，N保持不变CF逐渐减小，f逐渐增大，N保持不变DF逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变11. 答案：D 解析：改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，F逐渐减小，f逐渐减小，N保持不变，选项D正确。7（2013河南偃师高中月考）如图所示，有5000个质量均为m的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45。则第201 1个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于 A B CD 答案：A解析：选取整体为研究对象，分析受力，应用平行四边形定则，水平力F=5000mg。选取2012至5000个小球整体为研究对象，分析受力，应用平行四边形定则，tan=，选项A正确。8（2013重庆一中）如图为三种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的杆，重量不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在三图中受力分别为Fa、Fb、Fc的关系是AFa>Fc= Fb BFa= Fb >FcCFa> Fb >FcDFa= Fb =Fc答案：B解析：对图（a），画出A点受力分析图，可得杆OA对A点的作用力，由牛顿第三定律可得图（a）中杆OA受力Fa=2Gcos30=G。对图（b），画出A点受力分析图，由tan30=G/ Fb,可得杆OA对A点的作用力，由牛顿第三定律可得图（b）中杆OA受力Fb=G/tan30=G。对图（c），画出A点受力分析图，由cos30=Fc/G可得杆OA对A点的作用力，由牛顿第三定律可得图（c）中杆OA受力Fc=Gcos30=G/2。所以Fa= Fb >Fc，选项B正确。9. （2013兰州一中月考） 如下图所示，质量为m的小球置于倾角为30的光滑斜面上，劲度系数为k的轻弹簧一端系在小球上，另一端拴在墙上P点，开始时弹簧与竖直方向的夹角为，现将P点沿着墙向下移动，则弹簧的最短伸长量为( )A B. C. D.答案：A解析：画出小球受力图，当弹簧弹力与斜面支持力垂直时，弹力最小，由mgsin30=kx解得弹簧的最短伸长量为x=mg/2k，选项A正确。10（2013兰州一中月考）如右图所示，质量为m的小球用水平轻绳系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为( )A0 B.g Cg D.g答案：C解析：当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球在重力和细绳拉力作用下沿圆弧运动，加速度方向竖直向下，大小为g。11（2013宝鸡检测）如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现同时用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（ ）AA与B之间一定存在摩擦力 BB与地面之间一定存在摩擦力CB对A的支持力一定小于mg D地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g答案：D解析：A与B之间不一定存在摩擦力，B与地面之间不一定存在摩擦力，B对A的支持力可能大于mg ，选项ABC错误；把AB看作整体，分析受力，由平衡条件可知，地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g，选项D正确。12（2013江西会昌测试）物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁，如图所示，a处于静止状态，则关于a受的摩擦力的下列说法中正确的是（ ） Aa受的摩擦力有二个 Ba受的摩擦力大小不随F变化 Ca受的摩擦力大小随F的增大而增大 Da受的摩擦力方向始终竖直向上12. 答案：BD解析：a受b对a向上的摩擦力，只有一个，选项A错误。a受的摩擦力大小等于a的重力，方向竖直向上，不随F变化，选项BD正确C错误。13（2013江西会昌测试）如图所示，A与B两个物体用轻绳相连后，跨过无摩擦的定滑轮，A物体在Q位置时处于静止状态，若将A物体移到P位置，仍能处于静止状态，则A物体由Q移到P后，作用于A物体上的各个力中增大的是（ ） A地面对A的摩擦力 B地面对A的支持力 C绳子对A的拉力 DA受到的重力13. 答案：AB解析：轻绳中拉力等于B的重力，A物体由Q移到P后，根据平衡条件，地面对A的摩擦力增大，地面对A的支持力增大，绳子对A的拉力和A受到的重力不变，选项AB正确。14（10分）(2013上海徐汇测试)如图所示是一种研究劈的作用的装置，托盘A固定在细杆上，细杆放在固定的圆孔中，下端有滚轮，细杆只能在竖直方向上移动，在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮，轻质劈放在两滚轮之间，劈背的宽度为a，侧面的长度为l，劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂总质量为m的钩码，调整托盘上所放砝码的质量M，可以使劈在任何位置时都不发生移动忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力，若al，试求M是m的多少倍？14（10分）解析：分析托盘和劈的受力，如图甲、乙所示托盘受向下的重力F3Mg，劈对滚轮的支持力F1，圆孔的约束力F2.劈受两个滚轮的作用力F4、F5，细线的拉力F6mg. （2分）对托盘有：F3=Mg=F1cos ，则Mg= F4 （2分）对劈有：F6=mg=2F4sin ，则mg= F4 （2分）因为F1与F4是作用力与反作用力，所以F1=F4由上三式得：M= （2分）代入数据得：M=1.5m （2分）15（18分）（2013宝鸡检测）如图所示，质量为m的物体，放在一固定斜面上，当斜面倾角为300时恰能沿斜面匀速下滑。对物体施加一大小为F的水平向右恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角0时，不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：F300（1）物体与斜面间的动摩擦因数（2）这一临界角0的大小。15解析：（1）“恰能匀速下滑”：满足 mgsin300=mgcos300 解得=/3. （2）设斜面倾角为，受力情况如图甲，由匀速直线运动的条件：Fcos=mgsin+f1N1=mgcos+Fsinf1=N1解得：当cos-sin=0 即cot= 时， F ， 即“不论水平恒力F多大，都不能使物体沿斜面向上滑行” 此时，临界角0=600 。16（12分）（2013山西忻州检测）在研究摩擦力的实验中，将木块放在水平长木板上，如图a所示。用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大。分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f 随拉力F的变化图象，如图b所示。已知木块质量为8.0 kg，重力加速度g10 m/s2，sin370.60，cos370.80。（1）求木块与长木板间的动摩擦因数；（2）如图c，木块受到恒力F50 N作用，方向与水平方向成37角斜向右上方，求木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度；（3）在(2)中拉力F作用t12.0 s后撤去，计算再经过多少时间木块停止运动？解析; （1）图b可知滑动摩擦力f=32N，压力FN=mg=80N，由f=fN,求得木块与长木板间的动摩擦因数=0.4；（2）根据牛顿运动定律得Fcos fmaFsin NmgfN联立解得：a2.5 m/s2（3）拉力F作用t12.0 s后物体速度v=at=2.52m/s=5m/s，撤去F后，加速度ag4 m/s2继续滑行时间tv/a 1.25 s。17（2013兰州一中月考）如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？解析：选取AB整体为研究对象，他受到重力、地面支持力、墙壁弹力和地面摩擦力作用而处于平衡状态，由平衡条件，N-(M+m)g=0，F=f，解得地面对三棱柱的支持力N=(M+m)g。隔离B分析受力，由平衡条件，tan=F/mg，解得地面对三棱柱的摩擦力f=F=mg tan。8