1、1相互作用一选择题1(2019 安徽合肥二模)如图所示,置于水平地面上的 A、B 两物块,在水平恒力 F 的作用下,以共同速度向右做匀速直线运动。下列说法正确的是A A 与 B 间的动摩擦因数可能为 0B B 与地面间的动摩擦因数可能为 0C若撤去 F, A 与 B 一定会相对滑动D若撤去 F, A 与 B 间摩擦力逐渐减小【参考答案】A【命题意图】此题考查叠加体、受力分析、平衡条件及其相关知识点。【解题思路】由于 A、 B 两物块以共同速度向右做匀速直线运动, A 与 B 间的摩擦力为零,因此 A 与 B 间的动摩擦因数可能为 0,选项 A 正确;在水平恒力 F 的作用下, A、 B 两物块
2、以共同速度向右做匀速直线运动,地面对物块 B 的摩擦力大小等于 F, B 与地面间的动摩擦因数不可能为 0,选项 B 错误;若撤去 F, A、 B 两物块做匀减速运动,速度逐渐减小,由于 A 与 B 之间可能有摩擦力, A 与 B 不一定会相对滑动, A 与 B 间摩擦力不变,选项 CD 错误。【易错警示】解答此题常见错误主要有:对选项中的可能、一定理解不到位。对于选项中的“可能”,只要分析出一种“可能”就可判断正确;对于选项中的“一定”, 只要分析出一种能够否定,就可判断错误。2(2019 河南安阳二模)如图所示,倾角为 =30 的斜面体静止在粗糙的水平面上,一质量为 m、可看成质点的光滑小
3、球在不可伸长的轻绳拉力的作用下静止在斜面上。已知轻绳与斜面间的夹角也为 ,重力加速度为 g,则水平面对斜面体的摩擦力大小为A mg21 B g63 C mg43 D g32【参考答案】B3.(2019 全国高考猜题卷 6)如图所示,质量为 m10 kg 的木箱置于水平地面上,它与地面间的动摩擦因数 ,受到一个与水平方向成 角斜向上的拉力 F,为使木箱做匀速直线运动,拉力 F 的最小值33以及此时 分别是( )A50 N 30 B50 N 60C. N 30 D. N 602003 2003【参考答案】A【名师解析】木箱受重力 mg、拉力 F、地面的支持力和滑动摩擦力作用,根据平衡条件得 Fco
4、s Ff, Fsin FN mg,又 Ff F N,联立解得 F ,其中 mgcos sin mg1 2sin tan , 60,1 3由数学知识知:当 90,即 30时 F 有最小值,且最小值为 Fmin N50 N, mg1 233 10101 (33)2故 A 正确,B、C、D 错误4. (2019 仿真模拟)如图所示,物块在力 F 作用下向右沿水平方向匀速运动,则物块受到的摩擦力 Ff与拉力 F 的合力方向应该是( )A水平向右B竖直向上C向右偏上3D向左偏上【参考答案】B【名师解析】物体受向下的重力 G,斜向上的拉力 F 和水平向左的摩擦力 Ff三个力的作用下处于平衡状态,则任意两个
5、力的合力与第三个力等大反向,故摩擦力 Ff与拉力 F 的合力方向应和重力方向相反即竖直向上,向下 B 正确。5(4 分)(2019 山东济南期末)如图所示,将小物块 P 轻轻放到半圆柱体上时,小物块只能在圆柱体上 A 到 B 之间保持静止。若小物块与圆柱体之间的动摩擦因数为 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则图中ADB 为( )A30 B60C90 D120【思路分析】小物块只能在圆柱体上 A 到 B 之间保持静止,则在 A 或 B 点时是恰好静止,即摩擦力达到最大静摩擦力,受力分析由平衡条件列式求解即可。【名师解析】当物块在 A 点时达到最大静摩擦力,受力如图所示,由平衡条件得:Nmgcosf
6、mmgsin又 f mN联立解得:tan 即 30所以ADB 为 260,故 ACD 错误 B 正确。故选:B。4【点评】本题考查了物体的平衡,受力分析根据平衡条件列方程即可求解。6.(2019 高考仿真模拟 5)如图所示,倾角为 的斜面体放在水平地面上,质量为 m 的木块通过轻质细线绕过斜面体顶端的定滑轮与质量为 M 的铁块相连,整个装置均处于静止状态,已知 mgsin Mg。现将质量为 m0的磁铁轻轻地吸放在铁块下端,铁块加速向下运动,斜面体仍保持静止。不计滑轮摩擦及空气阻力。则与放磁铁前相比( )A细线的拉力一定变小B木块所受的合力可能不变C斜面对木块的摩擦力可能减小D斜面体相对地面有向
7、右运动的趋势【参考答案】C【名师解析】加磁铁前,整个装置均处于静止状态,细线的拉力小于或等于木块的重力沿斜面的分力和最大静摩擦力,加磁铁后,拉着木块加速上滑,细线的拉力大于木块的重力沿斜面的分力和最大静摩擦力,细线的拉力一定变大,故 A 错误;加磁铁前木块保持静止,合力为零,加磁铁后,木块加速上滑,根据牛顿第二定律,合力不为零,故 B 错误;加磁铁前,整个装置均处于静止状态,斜面对木块的摩擦力可能是最大静摩擦力,加磁铁后,拉着木块加速上滑,斜面对木块的摩擦力滑动摩擦力,由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力可能减小了,故 C 正确;放磁铁后,由于木块具有沿斜面向右上方的加速度,可对铁块(磁
8、铁),木块和斜面体整体运用牛顿第二定律,其整体在水平方向上受到的外力的合力向右,故地面对斜面体有向右的静摩擦力,故斜面体相对与地面有向左滑动的趋势,故 D 错误;7. (2019 全国高考猜题卷 6)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,经常用三角形的结构悬挂如图是这类结构的一种简化模型,硬杆左端可绕通过 B 点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动,右端 O 点通过钢索5挂于 A 点,钢索和硬杆所受的重力均可忽略有一质量不变的重物悬挂于 O 点,现将钢索缓慢变短,并使钢索的悬挂点 A 缓慢向下移动,以保证硬杆始终处于水平则在上述变化过程中,下列说法中正确的是( )A钢索对 O 点的拉力变大B硬杆对 O
9、点的弹力变小C钢索和硬杆对 O 点的作用力的合力变大D钢索和硬杆对 O 点的作用力的合力变小【参考答案】A【名师解析】以 O 点为研究对象,分析受力,作出受力分析图, 根据平衡条件得:钢索AO 对 O 点的拉力 FAOsin G mg,则 FAO ,杆 BO 对 O 点的支持力 FBO ,将钢mgsin Gtan mgtan 索缓慢变短,并使钢索的悬挂点 A 缓慢向下移动, 减小,则 FAO增大, FBO增大,故 A 正确,B 错误; BO始终水平, O 点始终平衡,钢索和硬杆对 O 点的作用力的合力与重力平衡,保持不变,故 C、D 错误8(2019 全国考试大纲调研卷 3)如图所示,重为 1
10、0 N 的小球套在与水平面成 37角的硬杆上,现用一垂直于杆向上、大小为 20 N 的力 F 拉小球,使小球处于静止状态 (已知 sin 370.6,cos 370.8)则( )A小球不一定受摩擦力的作用B小球受摩擦力的方向一定沿杆向上,大小为 6 NC杆对小球的弹力方向垂直于杆向下,大小为 4.8 ND杆对小球的弹力方向垂直于杆向上,大小为 12 N【参考答案】B【名师解析】6对小球受力分析,把重力沿杆方向和垂直杆方向正交分解如图,由共点力平衡可知, Ff mgsin 37100.6 N 6 N, FN F mgcos 3720 N8 N12 N、方向垂直于杆向下,故 B 正确,A、C、D错
11、误二计算题1(16 分) (2019 江苏高邮市第二学期质检)如图所示,质量 m4.6 kg 的物体(可以看成质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数 0.2,传送带的长度 l6 m,当传送带以 v4 m/s 的速度做逆时针转动时,绳与水平方向的夹角为 37.已知:重力加速 g=10m/s2 ,sin370.6,cos370.8.(1) 传送带稳定运行时,求绳子的拉力;(2) 某时刻剪断绳子,求物体在传送带上运动的时间;(3) 剪断细线后,物体在传送带上运动过程中和传送带之间由于摩擦而产生的热量【名师解析】(1) 对物体受力分析:TsinNmg(1 分)Tcosf(
12、1 分)fN(1 分)解得 T10 N(2 分)(2) 剪断后 Nmg(1 分)a g2 m/s 2(1 分)fm7物体加速运动时间 t1 2 s(1 分)va 42物体加速运动距离 x1 at 4 m(1 分)12 21匀速运动的时间 t2 0.5 s(1 分)l x1v 6 44总时间 tt 1t 22.5 s(1 分)(3) 加速过程中,皮带运动的位移 xvt 1428 m(1 分)物体相对于皮带的位移大小 xxx 14 m(1 分)摩擦产生的内能 Qfxmgx36.8J(3 分)2.(16 分)(2019 江苏南京二模)如图所示,木块 A 固定在水平地面上,细线的一端系住光滑滑块 B,
13、另一端绕过固定在木块 A 上的轻质光滑滑轮后固定在墙上,B 与 A 的竖直边刚好接触,滑轮左侧的细线竖直,右侧的细线水平已知滑块 B 的质量为 m,木块 A 的质量为 3m,重力加速度为 g,当撤去固定 A 的力后,A 不会翻倒求:(1) A 固定不动时,细线对滑轮的压力大小 F;(2) 撤去固定 A 的力后,A 与地面间的动摩擦因数 满足什么条件时,A 不会向右运动;(3) 撤去固定 A 的力后,若地面光滑,则 B 落地前,A 向右滑动位移为 x 时的速度大小 vA.【名师解析】(1) 细线对 B 的拉力大小 Tmg(1 分)滑轮对细线的作用力大小 F T(2 分)2细线对滑轮的作用力大小 FF(1 分)由以上各式解得 F mg.(1 分)2(2) 地面对 A 的支持力大小 N3mgmg(2 分)A 不会滑动的条件 TN(2 分)由以上各式解得 .(1 分)14(3) A 向右滑动位移为 x 时,B 下降 hx(1 分)A 向右速度大小为 vA时,B 的速度大小 vB vA(2 分)28整个系统机械能守恒,mgx 3mv mv (2 分)12 2A 12 2B由以上各式解得 vA .(1 分)25gx