《三年高考2017-2019物理真題分項版解析——專題03相互作用解析版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《三年高考2017-2019物理真題分項版解析——專題03相互作用解析版(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題03相互作用
(2019新課標(biāo)全國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)繩跨過滑 輪,其一端懸掛物塊 No另一端與斜面上的物塊 M相連,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢 拉動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為研究對象,它在水平向左拉力 F作用下,緩慢向左移動直至細(xì)繩與豎直
方向夾角為45
2、。的過程中,水平拉力 F逐漸增大,繩子拉力 T逐漸增大;
對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n卷)物塊在輕繩的拉動下沿傾角為 30。的固定斜面向上勻速運動, 輕繩與斜面平行。
已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為 近,重力加速度取10m/s2。若輕繩能承受的最大張力為 1 500 N ,
3
則物塊的質(zhì)量最大為
A. 150kg B . 100^kg C. 200 kg D
3、. 200?kg
【解析】
T=f+mgsin 0, f=(iN, N = mgcos g帶入數(shù)據(jù)解得: m=150kg ,故A選項符合題意。
3. (2019新課標(biāo)全國出卷)用卡車運輸質(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、n固定在車上,傾角分別為 30。和60。。重力加速度為g。當(dāng)卡車沿平直
公路勻速行駛時,圓筒對斜面 I、
a 3 3
A . F1=——mg, F2 =——mg
C.
l 1 l 3
F1=-mg, F2 = --mg
2 2
B.
D.
n壓力的大小分別為 Fi、F2,則
2 3
4、
F1 = ^mg, F2 = 1mg
2 2
【解析】對圓筒進(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,
F1 mg cos30 , F2 mgsin30
解得 F1 3^ mg , F2 2 mg
由牛頓第三定律知
,3 _ 1
Fi
—mg, F2 —mg,故 D 正確
2 2
4. (2019天津卷)2018年10月23日,港珠澳跨海大橋正式通車。為保持以往船行習(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。下列說法正確的是
A .增加
5、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)鋼索對稱且拉力大小相同時,鋼索對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)的鋼索必須對稱分布
【答案】C
【解析】A、以橋身為研究對象,鋼索對橋身的拉力的合力與橋身的重力等大反向,則鋼索對索塔的向
下的壓力數(shù)值上等于橋身的重力,增加鋼索的數(shù)量鋼索對索塔的向下的壓力數(shù)值不變,故 A錯誤;
變大,cos 變小,故T變大,故B錯誤
B、由圖甲可知2T cos Mg ,當(dāng)索塔高度降低后,
C、由B的分析可知,當(dāng)鋼索對稱分布時,
2T cos
Mg ,鋼索對
6、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
F AB sin
Fac
,鋼索AC、AB的拉力Fac、Fab進(jìn)行合成,
sin
合力豎直向下,鋼索不一定要對稱分布,故
綜上分析:答案為
Co
D錯誤;
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)對氣球的作用力水平向右.細(xì)繩與豎直方
向的夾角為竹繩的拉力為T,則風(fēng)對氣球作用力的大小為
(A)
sin
(B)
cos
(C) Tsin a ( D) Tcos 陋
【答案】C
【解析】對氣球受力分析,由水平方向平衡條件可得
7、: F風(fēng)T sin ,故C正確。
6.
(2018天津卷)明朝謝肇涮《五雜組》中記載: 明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè),議欲正之,非萬緡不可。一游
僧見之,曰:無煩也,我能正之。 ”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(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 以現(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,。大時Fn大
B.若F一定,。小時Fn大
C.若。一定,F(xiàn)大時Fn大
D.若。一定,F(xiàn)小時Fn大
【答案】BC
【解析】選木楔為研究對象,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
8、于平衡狀態(tài), 所以兩側(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:
7.
則 F FN1cos 90 一 2
FN2cos 90 — 2FN1cos 90 — 2FN1sin—, FN FN1
2 2 2
Fn2 ,故
解得Fn ,所以F 一定時, 越小,F(xiàn)n越大; 一定時,F(xiàn)越大,F(xiàn)n越大,BC正確。
2sin —
2
(2017新課標(biāo)全國出卷)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的兩點上,彈性繩
的原長也為80 cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點,平衡時彈性繩的總長度為 100 cm;再將彈性繩的兩端
緩慢移至天花板上的
9、同一點,則彈性繩的總長度變?yōu)椋◤椥岳K的伸長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、右兩半段繩的伸長量 L 100 cm 80 cm 10 cm ,由共點
2
力的平衡條件可知,鉤碼的重力 G 2k L-1002 802 12k L,將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上
100
同一點時,鉤碼的重力G 2k L ,解得 L 0.6 L 6 cm ,則彈性繩的總長度變?yōu)?
80 cm 2 L 92 cm,故選 B。
【名師點睛】在處理共點力平衡問題時,關(guān)鍵是對物體進(jìn)行受力分析
10、,再根據(jù)正交分解法將各個力分解 成兩個方向上的力,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,將三個力 移動到一個三角形中,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 變繩長的同時,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)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿 M、N上的a、b兩點,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條件,當(dāng)衣架靜止時,下列說法 正確的是
A .繩的右端上移到 b,繩子拉力不變
B.將桿N向右移一些,繩子拉力變大
C.繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小
11、D.若換掛質(zhì)量更大的衣服,則衣架懸掛點右移
【答案】AB
【解析】設(shè)兩桿間距離為 d,繩長為l, Oa、Ob段長度分別為la和lb,則l la lb,兩部分繩子與豎直
方向夾角分別為 “和3,受力分析如圖所示。繩子中各部分張力相等, Fa Fb F ,則 。滿足
2F cos mg, d la sin lb sin l sin ,即 sin — , F mg , d 和 l 均不變,則 sin l 2 cos
“為定值,”為定值,cos a為定值,繩子的拉力保持不變,衣服的位置不變,故 A正確,CD錯誤;將
桿N向右移一些,d增大,則sin a增大,cos a減小,繩子的拉力增大,
12、故 B正確。
【名師點睛】本題是力的動態(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 與繩長和兩桿間的距離有關(guān)。
9. (2017新課標(biāo)全國I卷)如圖,柔軟輕繩 ON的一端O固定,其中間某點 M拴一重物,用手拉住繩的
一 .... .,一 ,.一 , 、、一 一 . 一 . 冗
另一端No初始時,OM豎直且MN被拉直,OM與MN之間的夾角為 ( 一)。現(xiàn)將重物向右上
2
方緩慢拉起,并保持夾角 不變。在OM由豎直被拉到水平的過程中
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
13、的張力先增大后減小
【答案】AD
【解析】以重物為研究對象,受重力
mg, OM繩上拉力F2, MN上拉力Fi,由題意知,三個力合力始終
為零,矢量三角形如圖所示,在 F2轉(zhuǎn)至水平的過程中, MN上的弓^力Fi逐漸增大,OM上的張力F2先
增大后減小,所以 AD正確,BC錯誤。
OM、MN兩力的夾
【名師點睛】本題考查動態(tài)平衡,注意重物受三個力中只有重力恒定不變,且要求
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,同一圓弧對應(yīng)圓
周角不變,難度較大。
10. (2017新課標(biāo)全國n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運動。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運動。物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為
4
*
*
,,〃女方",八〃
A. 2 第 B - — C. — D,—
6 3 2
【答案】C
【解析】F水平時:F mg;當(dāng)保持f的大小不變,而方向與水平面成60°角時,則
F cos60 (mg F sin 60 ),聯(lián)立解得: —,故選 C。
3
【名師點睛】此題考查了正交分解法在解決平衡問題中的應(yīng)用問題;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。