《三年高考(2017-2019)高考物理真題分項(xiàng)匯編 專(zhuān)題03 相互作用(含解析)》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《三年高考(2017-2019)高考物理真題分項(xiàng)匯編 專(zhuān)題03 相互作用(含解析)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專(zhuān)題03 相互作用
1.(2019·新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ卷)如圖,一粗糙斜面固定在地面上,斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過(guò)滑輪,其一端懸掛物塊N。另一端與斜面上的物塊M相連,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng)N,直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45°。已知M始終保持靜止,則在此過(guò)程中
A.水平拉力的大小可能保持不變
B.M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加
C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加
【答案】BD
【解析】如圖所示,以物塊N為研究對(duì)象,它在水平向左拉力F作用下,緩慢向左移動(dòng)直至細(xì)繩與豎直方向夾角為45°的過(guò)程中,水平拉力
2、F逐漸增大,繩子拉力T逐漸增大;
對(duì)M受力分析可知,若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下,則隨著繩子拉力T的增加,則摩擦力f也逐漸增大;若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上,則隨著繩子拉力T的增加,摩擦力f可能先減小后增加。故本題選BD。
2.(2019·新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ卷)物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運(yùn)動(dòng),輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度取10m/s2。若輕繩能承受的最大張力為1 500 N,則物塊的質(zhì)量最大為
A.150kg B.kg C.200 kg D.kg
【答案】A
【解析】
T=f+mgsinθ,f=
3、μN(yùn),N=mgcosθ,帶入數(shù)據(jù)解得:m=150kg,故A選項(xiàng)符合題意。
3.(2019·新課標(biāo)全國(guó)Ⅲ卷)用卡車(chē)運(yùn)輸質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓筒狀工件,為使工件保持固定,將其置于兩光滑斜面之間,如圖所示。兩斜面I、Ⅱ固定在車(chē)上,傾角分別為30°和60°。重力加速度為g。當(dāng)卡車(chē)沿平直公路勻速行駛時(shí),圓筒對(duì)斜面I、Ⅱ壓力的大小分別為F1、F2,則
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】對(duì)圓筒進(jìn)行受力分析知圓筒處于三力平衡狀態(tài),受力分析如圖,由幾何關(guān)系可知,,。解得, 由牛頓第三定律知,故D正確
4.(2019·天津卷)2018年10月23日,港珠澳跨海大橋正式通車(chē)。為保持以往船
4、行習(xí)慣,在航道處建造了單面索(所有鋼索均處在同一豎直面內(nèi))斜拉橋,其索塔與鋼索如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力
B.為了減小鋼索承受的拉力,可以適當(dāng)降低索塔的高度
C.索塔兩側(cè)鋼索對(duì)稱(chēng)且拉力大小相同時(shí),鋼索對(duì)索塔的合力豎直向下
D.為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下,索塔兩側(cè)的鋼索必須對(duì)稱(chēng)分布
【答案】C
【解析】A、以橋身為研究對(duì)象,鋼索對(duì)橋身的拉力的合力與橋身的重力等大反向,則鋼索對(duì)索塔的向下的壓力數(shù)值上等于橋身的重力,增加鋼索的數(shù)量鋼索對(duì)索塔的向下的壓力數(shù)值不變,故A錯(cuò)誤;
B、由圖甲可知,當(dāng)索塔高度降低后,變大, 變小,故T變大,
5、故B錯(cuò)誤
C、由B的分析可知,當(dāng)鋼索對(duì)稱(chēng)分布時(shí),,鋼索對(duì)索塔的合力豎直向下,故C正確
D、受力分析如圖乙,由正弦定理可知,只要,鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB進(jìn)行合成,合力豎直向下,鋼索不一定要對(duì)稱(chēng)分布,故D錯(cuò)誤;綜上分析:答案為C。
5.(2019·江蘇卷)如圖所示,一只氣球在風(fēng)中處于靜止?fàn)顟B(tài),風(fēng)對(duì)氣球的作用力水平向右.細(xì)繩與豎直方向的夾角為α,繩的拉力為T(mén),則風(fēng)對(duì)氣球作用力的大小為
(A) (B) (C)Tsinα (D)Tcosα
【答案】C
【解析】對(duì)氣球受力分析,由水平方向平衡條件可得:,故C正確。
6.(2018·天津卷)明朝謝肇淛《五雜組》中記載:“明姑
6、蘇虎丘寺廟傾側(cè),議欲正之,非萬(wàn)緡不可。一游僧見(jiàn)之,曰:無(wú)煩也,我能正之?!庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去,經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為θ,現(xiàn)在木楔背上加一力F,方向如圖所示,木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN,則
A.若F一定,θ大時(shí)大
B.若F一定,θ小時(shí)大
C.若θ一定,F(xiàn)大時(shí)大
D.若θ一定,F(xiàn)小時(shí)大
【答案】BC
【解析】選木楔為研究對(duì)象,木楔受到的力有:水平向右的F、和兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力,由于木楔處于平衡狀態(tài),所以?xún)蓚?cè)給木楔的斜面垂直的彈力與F沿兩側(cè)分解的推力是相等的,力F的分解如圖:
則,,故解得,所以F一定時(shí),越小,
7、越大;一定時(shí),F(xiàn)越大,越大,BC正確。
7.(2017·新課標(biāo)全國(guó)Ⅲ卷)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80cm的兩點(diǎn)上,彈性繩的原長(zhǎng)也為80 cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn),平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為100 cm;再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點(diǎn),則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)椋◤椥岳K的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi))
A.86 cm B.92 cm C.98 cm D.104 cm
【答案】B
【解析】設(shè)彈性繩的勁度系數(shù)為k,左、右兩半段繩的伸長(zhǎng)量,由共點(diǎn)力的平衡條件可知,鉤碼的重力,將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上同一點(diǎn)時(shí),鉤碼的重力,解得,則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)?,故選B。
【名
8、師點(diǎn)睛】在處理共點(diǎn)力平衡問(wèn)題時(shí),關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析,再根據(jù)正交分解法將各個(gè)力分解成兩個(gè)方向上的力,然后列式求解;如果物體受到三力處于平衡狀態(tài),可根據(jù)矢量三角形法,將三個(gè)力移動(dòng)到一個(gè)三角形中,然后根據(jù)正弦定理列式求解。前后兩次始終處于靜止?fàn)顟B(tài),即合外力為零,在改變繩長(zhǎng)的同時(shí),繩與豎直方向的夾角跟著改變。
8.(2017·天津卷)如圖所示,輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn),懸掛衣服的衣架鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件,當(dāng)衣架靜止時(shí),下列說(shuō)法正確的是
A.繩的右端上移到,繩子拉力不變
B.將桿N向右移一些,繩子拉力變大
C.繩的
9、兩端高度差越小,繩子拉力越小
D.若換掛質(zhì)量更大的衣服,則衣架懸掛點(diǎn)右移
【答案】AB
【解析】設(shè)兩桿間距離為d,繩長(zhǎng)為l,Oa、Ob段長(zhǎng)度分別為la和lb,則,兩部分繩子與豎直方向夾角分別為α和β,受力分析如圖所示。繩子中各部分張力相等,,則。滿(mǎn)足,,即,,d和l均不變,則sin α為定值,α為定值,cos α為定值,繩子的拉力保持不變,衣服的位置不變,故A正確,CD錯(cuò)誤;將桿N向右移一些,d增大,則sin α增大,cos α減小,繩子的拉力增大,故B正確。
【名師點(diǎn)睛】本題是力的動(dòng)態(tài)平衡的典型模型,學(xué)生并不陌生,關(guān)鍵要判斷出繩子和豎直方向的夾角只與繩長(zhǎng)和兩桿間的距離有關(guān)。
9
10、.(2017·新課標(biāo)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()?,F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起,并保持夾角不變。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
【答案】AD
【解析】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,在F2轉(zhuǎn)至水平的過(guò)程中,MN上的張力F1逐漸增大,OM上的張力F2先增大后減小,所以AD正確,BC
11、錯(cuò)誤。
【名師點(diǎn)睛】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。
10.(2017·新課標(biāo)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. B. C. D.
【答案】C
【解析】F水平時(shí):;當(dāng)保持F的大小不變,而方向與水平面成60°角時(shí),則,聯(lián)立解得:,故選C。
【名師點(diǎn)睛】此題考查了正交分解法在解決平衡問(wèn)題中的應(yīng)用問(wèn)題;關(guān)鍵是列出兩種情況下水平方向的平衡方程,聯(lián)立即可求解。
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