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1、2013高考物理分類解析
2013高考物理分類解析
專題二、相互作用
1. (2013全國新課標(biāo)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(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)有一定的范圍,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)斜面的壓力
1.C
【命題意圖】本題考查受力分析、力的分解、摩擦力、平衡條件及其相關(guān)知識(shí),意在考查考生分析解決問題的能力。
【解題思路】設(shè)斜面傾角為θ,斜面對(duì)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(shí),
2、最大靜摩擦力f方向沿斜面向下,由平衡條件可得:F1=f+mgsinθ;平行于斜面的外力F取最小值F2時(shí),最大靜摩擦力f方向沿斜面向上,由平衡條件可得:f+F2= mgsinθ;聯(lián)立解得物塊與斜面的最大靜摩擦力f=( F2-F1)/2.選項(xiàng)C正確。不能得出物塊質(zhì)量m,不能得出斜面傾角θ,不能得出物塊對(duì)斜面壓力,選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤。
【技巧點(diǎn)撥】分析此題,只需根據(jù)題述,利用最大靜摩擦力平行斜面向上、平行斜面向下兩種情況,應(yīng)用平衡條件列出兩個(gè)方程得出,不需要具體解出塊與斜面的最大靜摩擦力表達(dá)式。
2.(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
3、θ。若此人所受重力為G,則椅子各個(gè)部分對(duì)他作用力的合力大小為
A.G B.Gsinθ
C.Gcosθ D.Gtanθ
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(gè)部分對(duì)他作用力的合力大小為G,,選項(xiàng)A正確。
3.(2013高考上海物理第8題)如圖,質(zhì)量mA>mB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(yùn)動(dòng),AB之間沒有彈力作用,物體B
4、的受力示意圖是圖A。
4.(2013高考上海物理第18題)兩個(gè)共點(diǎn)力Fl、F2大小不同,它們的合力大小為F,則
(A)F1、F2同時(shí)增大一倍,F(xiàn)也增大一倍
(B)F1、F2同時(shí)增加10N,F(xiàn)也增加10N
(C)F1增加10N,F(xiàn)2減少10N,F(xiàn)一定不變
(D)若F1、F2中的一個(gè)增大,F(xiàn)不一定增大
答案:AD
解析:F1、F2同時(shí)增大一倍,F(xiàn)也增大一倍,選項(xiàng)A正確。F1、F2同時(shí)增加10N,F(xiàn)不一定增加10N,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;F1增加10N,F(xiàn)2減少10N,F(xiàn)可能變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。若F1、F2中的一個(gè)增大,F(xiàn)不一定增大,選項(xiàng)D正確。
5. (2013高考山東理綜第14題
5、)如圖所示,用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個(gè)相同的小球連接并懸掛,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧A與豎直方向的夾角為30o,彈簧C水平,則彈簧A、C的伸長量之比為
A.∶4 B..4∶
C.. 1∶2 D.2∶1
答案:D
解析:把兩個(gè)小球看作整體,分析受力,由平衡條件可得:44
彈簧A的拉力FA=2mg/cos30°,
彈簧C的拉力FC=2mgtan30°,
又FA=kxA,F(xiàn)C=kxC,
聯(lián)立解得:彈簧A、C的伸長量之比為:xA∶xC=1∶cos30°tan30°=2∶1,選項(xiàng)D正確。
6。.(2013高考北京理綜第16題)傾角為α、質(zhì)量為M的斜面體靜
6、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(jié)論正確的是
A.木塊受到的摩擦力大小是mgcosα
B.木塊對(duì)斜面體的壓力大小是mg sinα
C.桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小是mg sinαcosα
D.桌面對(duì)斜面體的支持力大小是(M+m)g
答案:D
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mgsinα,垂直于斜面方向分力為mgcosα。由平衡條件可得木塊受到的摩擦力大小是f= mgsinα,支持力F=mgcosα,由牛頓第三定律,木塊對(duì)斜面體的壓力大小是mgcosα,選項(xiàng)AB錯(cuò)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(duì)斜
7、面體的摩擦力大小為零,桌面對(duì)斜面體的支持力大小是(M+m)g,選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。
7.(2013高考天津理綜物理第5題)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,小球在斜面上無摩擦地滑動(dòng),細(xì)繩始終處于直線狀態(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
答案:D
解析:由于此過程中細(xì)線與斜面體斜面的夾角逐漸減小,所以斜面對(duì)小球的支持力FN增大。畫
8、出小球受力動(dòng)態(tài)圖,由平衡條件可得FT先減小后增大,選項(xiàng)D正確。
8.(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(dòng)
B.P靜止不動(dòng)
C.P所受的合外力增大
D.P與斜面間的靜摩擦力增大
. 考點(diǎn):受力分析、力平衡、等效法
答案:B D
解析:設(shè)斜面的傾角為θ,加上Q,相當(dāng)于增加了P的質(zhì)量,受力分析列平衡方程得f=mgsinθ<μmgcosθ,N=mgcosθ。當(dāng)m增加時(shí),不等式兩邊都增加,不等式仍然成立,即P靜止不動(dòng),P所受的合外力為零,P與斜面間的靜摩擦力f=mgsinθ增大,選項(xiàng)BD正確。
9、
9.(2013高考上海物理第25題)如圖,傾角為37°,質(zhì)量不計(jì)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(diǎn)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(yùn)動(dòng),己知物體與BD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3。為保證支架不繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),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(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),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
10、 等于
解析:拉力F=mgsin37°+ μmgcos37°=8.4N。BC= CA/ sin37°=0.5m.設(shè)m對(duì)支架BC的壓力mg cos37°對(duì)A點(diǎn)的力臂為x,由力矩平衡條件,F(xiàn)·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(xiàn)·DC cos37°= F·CA cos37°,x值與F無關(guān),所以若增大F后,支架仍不繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),物體能向上滑行的最大距離s′=s。
10.(19分)(2013高考福建理綜第21題)質(zhì)量
11、為M、長為L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(jì)空氣影響。
(1)現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中,如圖甲,求繩中拉力的大小:
(2)若桿與環(huán)保持相對(duì)靜止,在空中沿AB方向水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)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(gè)多大的外力,方向如何?
解析:(1)如圖1,設(shè)平衡時(shí)繩子拉力為T,有:2Tcosθ-mg=0,
由圖可知,cosθ=。
聯(lián)立解得:T=mg。
(2)①此時(shí),對(duì)小鐵環(huán)受力分析如圖2,有:T’ sinθ’=ma,
T’+T’ cosθ’-mg=0,
由圖知,θ’=60°,代入上述二式聯(lián)立解得:a=g。
②如圖3,設(shè)外力F與水平方向成α角,將桿和小鐵環(huán)當(dāng)成一個(gè)整體,有
Fcosα=(M+m)a
Fsinα-(M+m)g=0
聯(lián)立解得:F=(M+m)g,tanα=(或α=60°)