备战2019高考物理二轮复习专项攻关高分秘籍专题02相互作用学案.doc
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1、1专题 02 相互作用【 备考建议 】【经典例题】 (包括了力学中的三种力、力的合成和分解法、力的动态分析、死结和活结问题、连接体问题、轻绳和轻杆问题等)1、力学中的三种力-重力、弹力、摩擦力例 1 如图所示,两个物体 A、B 叠放在一起,接触面粗糙。现将它们同时以相同的速度水平抛出,不计空气阻力。在运动的过程中,物体 B ( )A. 只受重力B. 受重力和 A 对它的压力C. 受重力和 A 对它的摩擦力D. 受重力、A 对它的压力和摩擦力【答案】A考点:本题考查平抛运动、力。例 2(2018衡水调研)装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出,如图所示,则在匀加速拖出的过程中(
2、 )A材料与平台之间的接触面积逐渐减小,摩擦力逐渐减小B材料与平台之间的相对速度逐渐增大,摩擦力逐渐增大C平台对材料的支持力逐渐减小,摩擦力逐渐减小本专题在全国卷中占有较高的分值,考查频率最高的是摩擦力及共点力的平衡,常以选择题的形式出现,对理解能力要求较高。也有与牛顿运动定律、能量以及电磁学等知识结合的计算题,难度中等偏下。考生要熟记弹力、摩擦力方向的判断和大小的分析与计算规律,熟练掌握受力分析技巧、动态平衡问题、极值与临界问题的解题思路2D材料与平台之间的动摩擦因数不变,支持力也不变,因而工人的拉力也不变【答案】D二、力的合成与分解-平行四边形法、正交分解法例 1(2018 安徽合肥三模)
3、 一直角 V 形槽固定在水平面上,其横截面如图所示,BC 面与水平面间夹角为60,有一质量为 m 的正方体木块放在槽内,木块与 AB 面间的动摩擦因数为 ,与 BC 面间无摩擦。现用平行于槽的水平力 F 推木块,使之沿槽向里匀速运动,重力加速度为 g。下列说法正确的是( )A. 木块受到 5 个力的作用B. 木块对 V 形槽的作用力大小为 mgC. 推力 F 大小为= 32mg D. 木块对 BC 面的压力大小为 【参考答案】AC 【命题意图】本题考查受力分析、力的分解、摩擦定律、平衡条件及其相关的知识点。【易错剖析】解答此题常见错误主要有:一是没有看清题述,误认为 V 形槽两个侧面对木块都有
4、摩擦力,3分析受力得出木块受到 6 个力,导致漏选 A,导致运用平衡条件得出推力大小大于= 32mg ,导致漏选C;二是没有考虑到摩擦力,根据平衡条件导致错选 B;三是力的分解出错,导致错选 D。例 2 所受重力 G1=8N 的砝码悬挂在绳 PA 和 PB 的结点上PA 偏离竖直方向 37角,PB 在水平方向,且连在所受重力为 G2=100N 的木块上,木块静止于倾角为 =37的斜面上,如图所示试求:(1)木块与斜面间的摩擦力;(2)木块所受斜面的弹力【答案】 (1) (2)【解析】 (1) (2)对结点 P 受力分析如图甲所示,由平衡条件得:在竖直方向: (1 分)考点:共点力的平衡条件的应
5、用【名师点睛】在处理共点力平衡问题时,关键是对物体进行受力分析,然后根据正交分解法将各个力分解4成两个方向上的力,然后列式求解,如果物体受到三力处于平衡状态,则可根据矢量三角形法,将三个力移动到一个三角形中,然后根据角度列式求解本题先以结点 P 为研究对象,分析受力情况,由平衡条件求出 BP 绳的拉力大小,再以 G2为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件求解斜面对木块的摩擦力和弹力。三、动态平衡问题例 1(2018 江西南昌三模)如图所示,倾斜的木板上有一静止的物块,水平向右的恒力 F 作用在该物块上,在保证物块不相对于木板滑动的情况下,现以过木板下端点 O 的水平轴为转轴,使木板在竖直
6、面内顺时针缓慢旋转一个小角度。在此过程中下面说法正确的是A物块所受支持力一定变大B物块所受支持力和摩擦力的合力一定不变C物块所受摩擦力可能变小D物块所受摩擦力一定变大【参考答案】BC【命题意图】本题考查受力分析、平衡条件及其相关的知识点。例 2(2018衡水检测)如图所示,有一质量不计的杆 AO,长为 R,可绕 A 自由转动。用绳在 O 点悬挂一个重为 G 的物体,另一根绳一端系在 O 点,另一端系在圆弧形墙壁上的 C 点。当点 C 由图示位置逐渐向上沿圆弧 CB 移动过程中(保持 OA 与地面夹角 不变), OC 绳所受拉力的大小变化情况是( )A逐渐减小 B逐渐增大C先减小后增大 D先增大
7、后减小【参考答案】C5四、平衡状态的连接体问题例 1(2018扬州调研)两物体 M、 m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示, OA、 OB 与水平面的夹角分别为 30、60, M、 m 均处于静止状态。则( )A绳 OA 对 M 的拉力小于绳 OB 对 M 的拉力B绳 OA、 OB 对 M 的拉力大小相等C m 受到水平面的静摩擦力大小为零D m 受到水平面的静摩擦力的方向水平向左【参考答案】AD【解析】设绳 OA 对 M 的拉力为 FA,绳 OB 对 M 的拉力为 FB,由 M 处于静止状态可得: FAcos 30 FBcos 60即 FA FB,故选项 A 正确,B 错误;因 FB F
8、A,物体 m 有向右滑动的趋势, m 受到水平3面的摩擦力的方向水平向左, 选项 D 正确,C 错误。 例 2 如图所示,一质量为 M 的斜面体静止在水平地面上,物体 B 受沿斜面向上力 F 作用沿斜面匀速上滑,A、B 之间的动摩擦因数为 , ,且质量均为 m,则 ( )A. A、B 保持相对静止B. 地面对斜面体的摩擦力等于C. 地面受到的压力等于(M +2m)gD. B 与斜面间的动摩擦因数为6【答案】D考点:共点力的平衡。五、与弹簧相关的平衡问题例 1(2018 全国联考) 如图所示, A、 B、 C 三个物体的质量是12ABCmm, A、 B 两物体通过绳子绕过定滑轮相连, B、 C
9、用劲度系数 k2的弹簧相连,弹簧 k1一端固定在天花板上,另一端与滑轮相连。开始时, A、 B 两物体在同一水平面上,不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦。现用竖直向下的力缓慢拉动 A 物体,在拉动过程中,弹簧、与 A、 B 相连的绳子始终竖直,到 C 物体刚要离开地面(A 没落地,B 没有与滑轮相碰), 此时 A、 B 两物体的高度差7A. 2136mgkB. 213mgkC. 21D. 216【参考答案】D【名师解析】开始时,弹簧 k1的拉力是 A 物体重力的两倍,所以它的拉伸量12mgxk;弹簧 k2压力是B、 A 两物体的重力差,所以它的压缩量2mgxk。当到 C 物体刚要离开地面时,
10、弹簧 k1的拉力是 B、 C 两物体重力和的两倍,所以它的位伸量,18mgxk;例 2(2018启东中学)如图所示,在粗糙水平面上放置 A、 B、 C、 D 四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形, BAD=120,整个系统保持静止状态 .已知 A 物块所受的摩擦力大小为 f,则 D 物块所受的摩擦力大小为 ( )A. 32 fB. fC. fD. 2f【参考答案】C 8六、活结问题例 1(2018 云南昭通五校联考)如图所示,某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中,该同学对绳的拉力将(滑轮与绳的重力及摩擦均不计) ( )A 越来越小B 越来越大C 先变大后
11、变小D 先变小后变大2.【参考答案】B例 2.(2016湖北华师一附中等八校联考)如图 7 所示,两竖直木桩 ab、 cd 固定,一不可伸长的轻绳两端固定在 a、 c 端,绳长为 L,一质量为 m 的物体 A 通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间,静止时轻绳两端夹角为120。若把轻绳换成自然长度为 L 的橡皮筋,物体 A 悬挂后仍处于静止状态,橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为 g,关于上述两种情况,下列说法正确的是( )9A.轻绳的弹力大小为 2mgB.轻绳的弹力大小为 mgC.橡皮筋的弹力大于 mgD.橡皮筋的弹力大小可能为 mg【参考答案】 B七、死结问题例 1(2016辽宁朝阳三校联考)
12、 (14 分)物体 A 的质量为 2 kg,两根轻细绳 b 和 c 的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体 A 上,在物体 A 上另施加一个方向与水平线成 角的拉力 F,相关几何关系如图所示, 60。若要使两绳都能伸直,求拉力 F 的大小范围。( g 取 10 m/s2)【解析】 作出物体 A 的受力分析图如图所示,由平衡条件得Fsin F1sin mg0Fcos F2 F1cos 010所以由式得 Fmax Nmgsin 4033由式得, Fmin N。mg2sin 2033综合得 F 的取值范围为 N F N。2033 4033【参考答案】 N F N2033 4033【走进高考】1、 (2
13、018石家庄联考)如图所示,物块 M 在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然顺时针(图中箭头所示)转动起来,则传送带转动后,下列说法正确的是( )A M 受到的摩擦力不变B M 受到的摩擦力变大C M 可能减速下滑D M 可能减速上滑2、(2016 山东淄博模拟)如图所示,一只小鸟沿着较粗且均匀的树枝从右向左缓慢爬行,在小鸟从 A 运动到 B 的过程中A树枝对小鸟的作用力先减小后增大 11B树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小C树枝对小鸟的弹力先增大后减小 D树枝对小鸟的弹力保持不变3、多选(2018天津卷)明朝谢肇淛的五杂组中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之,曰:无烦也
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