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文檔簡介

1、專題 2 相互作用(教師版)【考點預(yù)測】通過2012年高考題的分析,不難發(fā)現(xiàn):考題多以力學(xué)背景呈現(xiàn)。平衡問題涉及到了力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等部分知識。物體的平衡是物理學(xué)的基礎(chǔ),是為學(xué)習(xí)力學(xué)的核心內(nèi)容牛頓運動定律打基礎(chǔ)的因此在學(xué)習(xí)中。要正確理解力的概念,理解重力、彈力、摩擦力產(chǎn)生的條件和特性,準確理解合力與分力的關(guān)系,會進行力的合成與分解力的概念是貫穿力學(xué)乃至整個物理學(xué)的重要概念對這一概念的準確理解是學(xué)好物理的基礎(chǔ)對物體進行受力分析是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,力的合成與分解所遵循的平行四邊形定則,也是所有的矢量合成與分解時所遵守的普遍法則,對該定則的靈活應(yīng)用要求較高所以在學(xué)習(xí)中應(yīng)熟練掌握受力分析的基本

2、方法,掌握矢量圖解的方法以及各種分析方法的綜合運用能夠熟練解決關(guān)于物體平衡的有關(guān)問題【考點定位】一、常見的幾種力2、彈力(1)定義:發(fā)生了形變的物體,由于要反抗形變,恢復(fù)原狀,從而對與它接觸并使它發(fā)生形變的物體而產(chǎn)生的力。(2)產(chǎn)生條件:兩物體相互接觸且發(fā)生了形變。(3)方向:與物體形變的方向相反。常見彈力的方向:壓力、支持力的方向總垂直于接觸面,指向被壓或被支持的物體;繩子的拉力方向總是沿著繩子并指向繩子收縮的方向;桿子的彈力可沿任意方向,其具體的方向要根據(jù)平衡條件或牛頓定律確定。(4)大?。簭椈傻膹椓Γ簩τ趶椈?,在彈簧的彈性限度內(nèi),彈力的大小與形變量成正比,即F=kx。這就是胡克定律。由F

3、=kx可得,F(xiàn)=kx,要注意彈簧有拉伸與壓縮兩種情況。其它彈力:其它彈力的大小要結(jié)合物體的運動情況用平衡條件或牛頓運動定律求解。3、摩擦力(1)定義:兩個相互接觸并相互擠壓的物體,當其沿接觸面有相對運動或相對運動的趨勢時,在接觸面所產(chǎn)生的阻礙其相對運動或相對運動趨勢的力(2)產(chǎn)生條件:兩物體接觸面粗糙、有相互擠壓的彈力、有相對運動或相對運動的趨勢。(3)方向:與接觸面相切,并跟物體相對于施力者的相對運動或相對運動趨勢的方向相反。注意:摩擦力阻礙物體的相對運動或相對運動的趨勢,并不是阻礙物體的運動(相對于地面),與物體的運動方向可能相同,也可能相反。 4、電場力(3)電場線:是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枥L

4、電場而想象出一些線,客觀并不存在切線方向表示該點場強的方向,也是正電荷的受力方向從正電荷出發(fā)到負電荷終止,或從正電荷出發(fā)到無窮遠處終止,或者從無窮遠處出發(fā)到負電荷終止疏密表示該處電場的強弱,也表示該處場強的大小勻強電場的電場線平行且距離相等沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場順著電場線方向,電勢越來越低電場線的方向是電勢降落陡度最大的方向,電場線跟等勢面垂直電場線永不相交也不閉合,電場線不是電荷運動的軌跡5、磁場對電流的作用安培力(1)安培力:通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力叫做安培力說明:磁場對通電導(dǎo)線中定向移動的電荷有力的作用,磁場對這些定向移動電荷作用力的宏觀表現(xiàn)即為安培力(2)安培力的計算公

5、式:FBILsin(是I與B的夾角);通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時,即900,此時安培力有最大值;通電導(dǎo)線與磁場方向平行時,即00,此時安培力有最小值,F(xiàn)=0N;00B900時,安培力F介于0和最大值之間.(3)安培力公式的適用條件:公式FBIL一般適用于勻強磁場中IB的情況,對于非勻強磁場只是近似適用(如對電流元),但對某些特殊情況仍適用I1I2圖1-7如圖1-7所示,電流I1/I2,如I1在I2處磁場的磁感應(yīng)強度為B,則I1對I2的安培力FBI2L,方向向左,同理I2對I1,安培力向右,即同向電流相吸,異向電流相斥根據(jù)力的相互作用原理,如果是磁體對通電導(dǎo)體有力的作用,則通電導(dǎo)體對磁體有反作用力

6、兩根通電導(dǎo)線間的磁場力也遵循牛頓第三定律二、共點力作用下物體的平衡1、共點力作用下物體的平衡(1)共點力共點力:幾個外力同時作用在物體上,若有共同的作用點,則稱為共點力理解:以下兩種情況可視為共點力物體所受幾個外力的作用線相交于一點在物體可當作質(zhì)點且不會轉(zhuǎn)動的情況下,也可以把物體所受外力視為共點力注意:共點力必須是同時作用在同一物體上的力 (4)平衡條件的推論若干力作用于物體使物體平衡,則其中任意一個力必與其他的力的合力等大、反向。三個力作用于物體使物體平衡,若三個力彼此不平行。則這三個力必共點(作用線交于同一點)。三個力作用于物體使物體平衡,則這三個力的圖示必構(gòu)成封閉的三角形。2、共點力作用

7、下平衡問題的解題步驟(1)選取研究對象(2)對所選取的研究對象進行受力分析,并畫出受力圖(3)對研究對象所受的力進行處理,一般情況下需要建立合適的直角坐標系,對各力按坐標軸進行正交分解(4)建立平衡方程,若各力作用在同一直線上,可直接用F合=0的代數(shù)式列方程,若幾個力不在同一直線上,可用Fx合=0與Fy合=0聯(lián)立列出方程組(5)對方程求解,必要時需對解進行討論考點1、力的概念 重力 彈力【例1】下列說法中,正確的是( )A豎直向上拋出的物體,物體豎直上升,是因為受了一個豎直向上的升力作用B放在斜面上的物體會沿斜面下滑,是因為受了一個下滑力作用C放在水中的木塊浮于水面,是因為受了浮力作用D施力物

8、體同時也是受力物體考點2 、摩擦力【例2】下列說法,正確的是( )A受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的B靜摩擦力一定是阻力C在壓力一定的條件下,靜摩擦力的大小是可以變化的,但有一個限度D滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運動考點3 、力的合成和分解 物體的平衡圖1-3-3【例3】水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有一小滑輪B,一輕繩的上端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m=10 kg的重物,CBA=30,如圖A-1-3-3(a)所示,則滑輪受到繩子的作用力為(取g=10m/s2)( ) A50NB50NC100ND100N【解析】滑輪受到繩子的作用力應(yīng)為圖中兩段繩中拉力T1和T2的合力.

9、因同一根繩張力處處相等,都等于物體的重量,即T1=T2=G= 100N.用平行四邊形定則作圖(b),可知合力F=100N,所以滑輪受繩的作用力為100N,方向與水平方向成30角斜向下.選C。【三年真題】【2012高考試題解析】(2012上海)6已知兩個共點力的合力為50N,分力F1的方向與合力F的方向成30角,分力F2的大小為30N。則 ( )(A)F1的大小是唯一的(B)F2的力向是唯一的(C)F2有兩個可能的方向 (D)F2可取任意方向(2012上海)8如圖,光滑斜面固定于水平面,滑塊A、B疊放后一起沖上斜面,且始終保持相對靜止,A上表面水平。則在斜面上運動時,B受力的示意圖為 ( )(2

10、012廣東)16.如圖3所示,兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上,兩繩與豎直方向的夾角為45,日光保持水平,所受重力為G,左右兩繩的拉力大小分別為 ( )T1T2GA.G和G B. 和B. 和 D. 和(2012廣東)13、 清晨 ,草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成水珠 ,這一物理過程中,水分子間的( )A 引力消失 ,斥力增大 B 斥力消失,引力增大 C 引力、斥力都減小 D 引力、斥力都增大 【答案】D【解析】因為空氣中的水汽凝結(jié)成水珠時,分子間的距離變小,而分子引力和分子斥力均隨著分子間距離的減小而增大。故D選項正確,其它選項都錯?!究键c定位】分子間作用力(2012山東)17如圖所示

11、,兩相同輕質(zhì)硬桿、可繞其兩端垂直紙面的水平軸、轉(zhuǎn)動,在點懸掛一重物M,將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上,此時整個系統(tǒng)保持靜止。表示木塊與擋板間摩擦力的大小,表示木塊與擋板間正壓力的大小。若擋板間的距離稍許增大后,系統(tǒng)仍靜止且、始終等高,則( )A變小B不變C變小D變大(2012安徽)17.如圖所示,放在固定斜面上的物塊以加速度沿斜面勻加速下滑,若在物塊上再施加一豎直向下的恒力,則 ( )A. 物塊可能勻速下滑B. 物塊仍以加速度勻速下滑C. 物塊將以大于的加速度勻加速下滑D. 物塊將以小于的加速度勻加速下滑【答案】C【解析】 開始時,加上一個力以后,,所以a增大。【考點定位】相互作用8. (20

12、12海南)下列關(guān)于摩擦力的說法,正確的是 A作用在物體上的滑動摩擦力只能使物體減速,不可能使物體加速 B作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速,不可能使物體減速C作用在物體上的滑動摩擦力既可能使物體減速,也可能使物體加速D作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速,也可能使物體減速(2012江蘇)5. 如圖所示,一夾子夾住木塊,在力F 作用下向上提升. 夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M,夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f. 若木塊不滑動,力F 的最大值是(A) 2f(m+M) /M (B) 2f(m+M) /m(C) 2f(m+M)/ M -(m+M)g (D) 2f(m+M) /m +(m+M)g(

13、2012江蘇)3. 如圖所示,細線的一端固定于O 點,另一端系一小球. 在水平拉力作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由A 點運動到B 點. 在此過程中拉力的瞬時功率變化情況是(A) 逐漸增大(B) 逐漸減小(C) 先增大,后減小(D) 先減小,后增大(2012浙江)14、如圖所示,與水平面夾角為30的固定斜面上有一質(zhì)量m=1.0kg的物體。細繩的一端摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連。物體靜止在斜面上,彈簧秤的示數(shù)為4.9N。關(guān)于物體受力的判斷(取g=9.8m/s2),下列說法正確的是A.斜面對物體的摩擦力大小為零B. 斜面對物體的摩擦力大小為4.9N,方向沿斜面向上C. 斜面對物體的摩擦力大

14、小為4.93N,方向沿斜面向上D. 斜面對物體的摩擦力大小為4.9N,方向垂直斜面向上【答案】:A【解析】:重力沿斜面方向分力大小和繩子拉力相等,所以斜面對物體的摩擦力大小為零,A正確?!究键c定位】受力平衡 (2012四川)21如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸(未連接),彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動物體,在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0,此時物體靜止。撤去F后,物體開始向左運動,運動的最大距離為4x0。物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度為g。則A撤去F后,物體先做勻加速運動,再做勻減速運動B撤去F后,物體剛運動時的加速度大小為

15、kx0mgC物體做勻減速運動的時間為2x0gD物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為mg(x0mgk)(2012全國新課標卷)16.如圖,一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對球的壓力大小為N1,球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸,將木板從圖示位置開始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計摩擦,在此過程中A.N1始終減小,N2始終增大B.N1始終減小,N2始終減小C.N1先增大后減小,N2始終減小D.N1先增大后減小,N2先減小后增大【2011高考試題解析】1(福建)如圖所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運行。初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的

16、A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計時,小物塊在傳送帶上運動的-圖像(以地面為參考系)如圖乙所示。已知,則A. t2時刻,小物塊離A處的距離達到最大B. t2時刻,小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大C. 0 t2時間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0 t3時間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用F3(浙江)如圖所示,甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線,約定先使對方過分界線者為贏。若繩子質(zhì)量不計,冰面可看成光滑,則下列說法正確的是 A.甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力 B.甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力 C.若甲的質(zhì)量比乙大,則甲能贏得“

17、拔河”比賽的勝利 D.若乙收繩的速度比甲快,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利【答案】C【解析】甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是作用力和反作用力,故A錯誤;甲對繩的拉力與乙對繩的拉力的一對平衡力,故B錯誤;若甲的質(zhì)量比乙大,則甲的加速度比乙的小,可知乙先到分界線,故甲能贏得“拔河”比賽的勝利,故C正確;收繩速度的快慢并不能決定“拔河”比賽的輸贏,故D錯誤。4(新課標)如圖,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等?,F(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2,下列反映a1和a

18、2變化的圖線中正確的是( )5(天津)如圖所示,A、B兩物塊疊放在一起,在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動,運動過程中B受到的摩擦力A方向向左,大小不變B方向向左,逐漸減小C方向向右,大小不變D方向向右,逐漸減小6(四川)如圖是“神舟”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖,假定其過程可簡化為:打開降落傘一段時間后,整個裝置勻速下降,為確保安全著陸,需點燃返回艙的緩沖火箭,在火箭噴氣過程中返回艙做減速直線運動,則A.火箭開始噴氣瞬間傘繩對返回艙的拉力變小B.返回艙在噴氣過程中減速的主要原因是空氣阻力C返回艙在噴氣過程中所受合外力可能做正功D.返回艙在噴氣過程中處于失重狀態(tài)7(山東)

19、如圖所示,將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上,中間用一輕彈簧連接,兩側(cè)用細繩固定于墻壁。開始時a、b均靜止。彈簧處于伸長狀態(tài),兩細繩均有拉力,a所受摩擦力Ffa0,b所受摩擦力Ffb=0,現(xiàn)將右側(cè)細繩剪斷,則剪斷瞬間 ( )A .Ffa大小不變 B. Ffa方向改變C . Ffb仍然為零 D, Ffb方向向右8(江蘇)如圖所示,傾角為的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足夠長的輕質(zhì)綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè),綢帶與斜面間無摩擦。現(xiàn)將質(zhì)量分別為M、m(Mm)的小物塊同時輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動摩擦因數(shù)相等,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。在角取不同值的情況下,下

20、列說法正確的有A兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B兩物塊不可能同時相對綢帶靜止CM不可能相對綢帶發(fā)生滑動Dm不可能相對斜面向上滑動【答案】AC【解析】絲綢與斜面之間光滑,又因為Mm,所以M與絲綢保持相對靜止,且一起下滑,B項錯誤、C項正確;若最大靜摩擦力大于mgsin時,m能后與絲綢保持相對靜止且沿斜面向上運動,若最大靜摩擦力小于mgsin時,m沿斜面下滑,與絲綢之間為滑動摩擦力,D項錯誤;無論m與絲綢之間為靜摩擦力還是滑動摩擦力,摩擦力的大小等于絲綢中的張力,也等于絲綢對M的摩擦力,根據(jù)牛頓第三定律可知,兩物塊所受摩擦力總是大小相等,A項正確。9.(海南)如圖,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上

21、一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑,斜劈保持靜止,則地面對斜劈的摩擦力A.等于零B.不為零,方向向右C.不為零,方向向左D.不為零,v0較大時方向向左,v0較小時方向向右10.(2011海南).如圖,墻上有兩個釘子a和b,它們的連線與水平方向的夾角為45,兩者的高度差為l。一條不可伸長的輕質(zhì)細繩一端固定于a點,另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩子距a端得c點有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼,平衡后繩的ac段正好水平,則重物和鉤碼的質(zhì)量比為A. B. 2 C. D.【2010高考試題解析】1.(全國卷,17)在雷雨云下沿豎直方向的電場強度為V/m,已知一半徑為1mm的雨滴

22、在此電場中不會下落,取重力加速度大小為10m/,水的密度為kg/。這雨滴攜帶的電荷量的最小值約為 A2C B. 4C C. 6C D. 8C2.(新課標卷,15)一根輕質(zhì)彈簧一端固定,用大小為的力壓彈簧的另一端,平衡時長度為;改用 大小為的力拉彈簧,平衡時長度為。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi),該彈 簧的勁度系數(shù)為A B. C. D.3.(新課標卷18)如圖所示,一物塊置于水平地面上。當用與水平方向成角的力拉物塊時,物塊做勻速直線運動;當改用與水平方向成角的力推物塊時,物塊仍做勻速直線運動。若和的大小相等,則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為A. B. C. D.1-4.(上海理綜7)如圖,水平桌面

23、上放置一根條形磁鐵,磁鐵中央正上方用絕緣彈簧懸掛一水平直導(dǎo)線,并與磁鐵垂直。當直導(dǎo)線中通入圖中所示方向的電流時,可以判斷出( )。A彈簧的拉力增大,條形磁鐵對桌面的壓力減小B彈簧的拉力減小,條形磁鐵對桌面的壓力減小C彈簧的拉力增大,條形磁鐵對桌面的壓力增大D彈簧的拉力減小,條形磁鐵對桌面的壓力增大答案:A5.(上海物理25)如圖,固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿,在水平方向夾角為,質(zhì)量為m的小球套在桿上,在大小不變的拉力作用下,小球沿桿由底端勻速運動到頂端,為使拉力做功最小,拉力F與桿的夾角a=_,拉力大小F=_?!窘馕觥?,。因為沒有摩擦力,拉力做功最小。本題考查力的分解,功等。難度:中等。6.(上海

24、物理31)(12分)傾角,質(zhì)量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上,質(zhì)量m=2kg的木塊置于斜面頂端,從靜止開始勻加速下滑,經(jīng)t=2s到達底端,運動路程L=4m,在此過程中斜面保持靜止(),求:(1)地面對斜面的摩擦力大小與方向;(2)地面對斜面的支持力大?。?)通過計算證明木塊在此過程中滿足動能定理。(3)木塊受兩個力做功。重力做功:摩擦力做功:合力做功或外力對木塊做的總功:動能的變化所以,合力做功或外力對木塊做的總功等于動能的變化(增加),證畢。7.(天津卷11)(18分)如圖所示,質(zhì)量,電阻,長度的導(dǎo)體棒橫放在U型金屬框架上。框架質(zhì)量,放在絕緣水平面上,與水平面間的動摩擦因數(shù),相距0.4m

25、的、相互平行,電阻不計且足夠長。電阻的垂直于。整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度。垂直于施加的水平恒力,從靜止開始無摩擦地運動,始終與、保持良好接觸。當運動到某處時,框架開始運動。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2。(1)求框架開始運動時速度v的大??;(2)從開始運動到框架開始運動的過程中,上產(chǎn)生的熱量,求該過程位移x的大小。 118.(江蘇卷3)如圖所示,置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機,三腳架的三根輕質(zhì)支架等長,與豎直方向均成角,則每根支架中承受的壓力大小為(A)(B)(C)(D)9.(福建卷16).質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面

26、上,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等。從t=0時刻開始,物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用,F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖所示。重力加速度g取10m/,則物體在t=0到t=12s這段時間的位移大小為 A. 18m B. 54m C. 72m D. 198m10.(廣東卷13)圖2為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式,A、B點等高,O為結(jié)點,輕繩AO、BO長度相等,拉力分別為FA 、FB,燈籠受到的重力為 G下列表述正確的是 AFA一定小于G BFA與FB大小相等 CFA與FB是一對平衡力 DFA與FB大小之和等于G11.(廣東卷20)下列關(guān)于力的說法正確

27、的是 A.作用力和反作用力作用在同一物體上 B.太陽系中的行星均受到太陽的引力作用 C 運行的人造地球衛(wèi)星所受引力的方向不變 D.伽利略的理想實驗說明了力不是維持物體運動的原因 12(山東卷16)如圖甲所示,物體沿斜面由靜止滑下,在水平面上滑行一段距離后停止,物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同,斜面與水平面平滑連接。圖乙中、和分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。圖乙中正確的是13.(山東卷17)如圖所示,質(zhì)量分別為、的兩個物體通過輕彈簧連接,在力的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動(在地面,在空中),力與水平方向成角。則所受支持力N和摩擦力正確的是ABCD答案.AC【解析】整

28、體法,分析受力,選AC.本題考查受力分析,力的平衡。難度:易。14.(重慶卷25)(19分)某興趣小組用如題25圖所示的裝置進行實驗研究他們在水平桌面上固定一內(nèi)徑為的橢圓形玻璃杯,杯口上放置一直徑為,質(zhì)量為的勻質(zhì)薄圓板,板內(nèi)放一質(zhì)量為的小物塊板中心、物塊均在杯的軸線上物塊與板間動摩擦因數(shù)為,不計板與杯口之間的摩擦力,重力加速度為g,不考慮板翻轉(zhuǎn)(1)對板施加指向圓心的水平外力F,設(shè)物塊與板間最大靜摩擦力為,若物塊能在板上滑動,求F應(yīng)滿足的條件(2)如果對板施加的指向圓心的水平外力是作用時間極短的較大沖擊力,沖量為, 應(yīng)滿足什么條件才能使物塊從板上掉下? 物塊從開始運動到掉下時的位移為多少? 根

29、據(jù)與的關(guān)系式說明要使更小,沖量應(yīng)如何改變mv0mv12mv2要使物塊落下,必須v1v2由以上各式得15.(浙江卷23)(20分)如圖所示,一矩形輕質(zhì)柔軟反射膜可繞過O點垂直紙面的水平軸轉(zhuǎn)動,其在紙面上的長度為L1,垂直的為L2。在膜的下端(圖中A處)掛有一科行于轉(zhuǎn)軸,質(zhì)量為m,長為L3的導(dǎo)體棒使膜*成平面。在膜下方水平放置一足夠大的太陽能光電池板,能接收到經(jīng)反射膜反射到光電池板上的所有光能,并將溝通轉(zhuǎn)化成電能。光電池板可等效為一個一電池,輸出電壓恒定為U;輸出電流正比于光電池板接收到的光能(設(shè)垂直于入身光單位面積上的光功率保持恒定)。導(dǎo)體棒處在方向豎直向上的勻強磁場B中,并與光電池構(gòu)成回路,流

30、經(jīng)導(dǎo)體棒的電流垂直紙面向外(注:光電池與導(dǎo)體棒直接相連,連接導(dǎo)線未畫出)。(1)再有一束平等光水平入射,當反射膜與豎直方向成60時,導(dǎo)體棒牌受力平衡狀態(tài),求此時電流強度的大小和光電池的輸出功率。(2)當變成45時,通過調(diào)整電路使導(dǎo)體棒保持平衡,光電池除維持導(dǎo)體棒國學(xué)平衡外,不能輸出多少額外電功率?16.(安徽卷19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在木板上,另一端與置于木板上表面的滑塊Q相連,如圖所示。若P、Q一起沿斜面勻速下滑,不計空氣阻力。則木板P 的受力個數(shù)為A3 B4 C5 D6答案:C解析:本題考查物體的受力分析,鍛煉學(xué)生的思維嚴密性。P物體首先受重力及斜面的

31、支持力作用,然后對P、Q及彈簧組成的系統(tǒng)整體分析,能勻速下滑,說明斜面一定是粗糙的,則物體P要受斜面的摩擦力作用。再隔離Q物體,與重力沿斜面方向的分力平衡的是彈簧的彈力,此時彈簧處于壓縮狀態(tài),對P也有彈力作用,另外還有Q對P的壓力作用,共5個力。17.(四川卷)20.如圖所示,電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌固定在一絕緣斜面上,兩相同的金屬導(dǎo)體棒a、b垂直于導(dǎo)軌靜止放置,且與導(dǎo)軌接觸良好,勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F作用在a的中點,使其向上運動。若b始終保持靜止,則它所受摩擦力可能【來源:全,品中&高*考+網(wǎng)】A變?yōu)? B先減小后不變 C等于F D先增大再減小【兩年模擬】1.用輕彈

32、簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體,靜止時彈簧伸長量為L.現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體,系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L.斜面傾角為300,如圖所示.則物體所受摩擦力 A.等于零 B.大小為,方向沿斜面向下C.大小為,方向沿斜面向上 D.大小為mg,方向沿斜面向上2.如右圖,一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑,A與B的接觸面光滑.已知A 與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍,斜面傾角為.B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是 ( )A. B. C. D. 答案:A解析:對于AB做勻速直線運動,根據(jù)共點力的平衡條件有:2mgsin-3mgcos=0所以B與斜面間的動摩擦因數(shù)為:

33、=tan.4.質(zhì)量為m的物體從高處靜止釋放后豎直下落,在某時刻受到的空氣阻力為f,加速度為a=,則f的大小是 ( ) A.B.C.D. 答案:B 解析:由牛頓第二定律得mg- f =ma,得,f =mg -ma=.7.一足夠長的斜面,最高點為O點.有一長為l =1.00 m的木條AB,A端在斜面上,B端伸出斜面外.斜面與木條間的摩擦力足夠大,以致木條不會在斜面上滑動.在木條A端固定一個質(zhì)量為M=2.00 kg的重物(可視為質(zhì)點),B端懸掛一個質(zhì)量為m=0.50 kg的重物.若要使木條不脫離斜面,在下列兩種情況下,OA的長度各需滿足什么條件? ()設(shè)G為木條重心,由題意可知當木條A端剛剛離開斜面

34、時,受力情況如圖b所示.由()中的分析可知,若滿足木條就不會脫離斜面.聯(lián)立并代入已知條件得 m9.受斜向上的恒定拉力作用,物體在粗糙水平面上做勻速直線運動,則下列說法中正確的是( )A.拉力在豎直方向的分量一定大于重力B.拉力在豎直方向的分量一定等于重力C.拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力D.拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力11.下列說法正確的是 ( )A.行星的運動和地球上物體的運動遵循不同的規(guī)律B.物體在轉(zhuǎn)彎時一定受到力的作用C.月球繞地球運動時受到地球的引力和向心力的作用D.物體沿光滑斜面下滑時受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用 12.如圖所示,物體A靠在豎直墻面上,在力F作用下,

35、A、B保持靜止.物體B的受力個數(shù)為 A.2B.3C.4D.5答案:C解析:B物體受四個力的作用,即重力、推力F、物體A對B的支持力和物體A對B的摩擦力.13.兩個質(zhì)量相同的小球用不可伸長的細線連接,置于場強為E的勻強電場中,小球1和2均帶正電.電量分別為q1和q2(q1 q2).將細線拉直并使之與電場方向平行,如圖所示,若將兩小球同時從靜止狀態(tài)釋放,則釋放后細線的張力T為(不計重力及兩小球間的庫侖力)( )A.B.C.D.14.如圖1-4所示,位于水平桌面上的物塊P,由跨過定滑輪的輕繩與物塊相連,從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的,已知Q與P之間以及桌面之間的動摩擦因數(shù)都,兩物塊的質(zhì)量都是m,

36、滑輪軸上的摩擦不計,若用一水平向右的力F拉P使做勻速運動,則F的大小為( )【答案】 A16.如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在水平放置的鋼板C上,物體與鋼板的動摩擦因數(shù)為,由于光滑導(dǎo)槽AB的控制,該物體只能沿水平導(dǎo)槽運動,現(xiàn)使鋼板以速度v向右運動,同時用力F沿導(dǎo)槽方向拉動物體使其以速度v1沿槽運動,則F的大小( )A、等于mg B、大于mgC、小于mgD、不能確定17.如圖所示,豎直桿CB頂端有光滑輕質(zhì)滑輪,輕質(zhì)桿OA自重不計,可繞O點自由轉(zhuǎn)動,OAOB。當繩緩慢放下,使AOB由00逐漸增大到1800的過程中(不包括00和1800)下列說法正確的是( ) A繩上的拉力先逐漸增大后逐漸減小 B桿上的

37、壓力先逐漸減小后逐漸增大 C繩上的拉力越來越大,但不超過2G D桿上的壓力大小始終等于G18.如圖所示,物體放在水平面上,與水平面間的動摩擦因數(shù)為,現(xiàn)施一與水平面成角且斜向下的力F推物體,問:角至少為多大時,無論F為多大均不能推動物體(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)?19.如圖所示,輕桿AB和BC組成一個固定的三角形支架,重力不計的滑輪用輕繩OB系在B點,跨過滑輪的輕繩一端系一重物G100 N,另一端在拉力FT作用下使物體勻速上升,求兩根輕桿所受的力(忽略滑輪的摩擦)【一年原創(chuàng)】1用三根輕繩將質(zhì)量為m的物塊懸掛在空中,如圖所示已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30和60,則ac繩和bc繩中的

38、拉力分別為( )Amg, mg Bmg, mgCmg, mg Dmg,mg【答案】B【解析】對物塊受力分析,根據(jù)受力平衡條件,應(yīng)用幾何圖像法和三角函數(shù)法即可解得。,圖1-402如圖1-40所示,一木塊B放在水平地面上,木塊A放在木板B的上面,木塊A的右端通過輕質(zhì)彈簧固定在豎直墻壁上用力F向左拉木板B,使它們以速度v運動,這時彈簧秤示數(shù)為F下列說法中正確的是()A木板B受到的滑動摩擦力的大小等于FB地面受到的滑動摩擦力的大小等于FC若木板以2v的速度運動,木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于2FD若用力2F拉木板B,木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于F 4如圖所示,一物體靜止在斜面上,關(guān)于它所受各力的

39、相互關(guān)系,下列說法正確的是( )A.它受到的重力與彈力大小相等B.它受到的靜摩擦力的大小等于重力沿斜面向下的分力C.它受到的彈力與摩擦力的合力,大于物體受到的重力D.它受到的斜面作用力的合力方向垂直于斜面向上6如圖中a、b、c為三個物塊,M、N為兩個輕質(zhì)彈簧,R為跨過光滑定滑輪的輕繩,它們連接如圖并處于平衡狀態(tài)( )有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于壓縮狀態(tài)有可能N處于壓縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)有可能N處于不伸不縮狀態(tài)而M處于拉伸狀態(tài)有可能N處于拉伸狀態(tài)而M處于不伸不縮狀態(tài)以上敘述正確的是A. B. C. D.【答案】B【解析】此題也屬于平衡問題,但不需要利用胡克定律求解,根據(jù)輕繩、輕彈簧的施力特點、

40、力平衡條件及四個選項所描述的狀態(tài)論證:若N怎么樣,則M就可能怎么樣或不可能怎么樣.輕繩只能提供拉力或力為零,不能提供推力,因而N不能處于壓縮狀態(tài),錯.若輕繩提供拉力且均小于a、c的重力,則M處于壓縮狀態(tài),a、c處于圖示平衡狀態(tài).若輕繩提供的拉力小于c的重力但等于a的重力,則M處于不伸不縮狀態(tài)。8一質(zhì)量為m的帶負電的小物塊處于一傾角為370的光滑斜面上,當整個裝置處于一豎直向下的勻強電場中時,小物塊恰處于靜止現(xiàn)將電場方向突然改為水平向右,而場強大小不變,則 ( )A小物塊仍靜止 B小物塊沿斜面加速上滑C小物塊沿斜面加速下滑 D小物塊將脫離斜面運動圖1-169. 如圖1-16所示,ab和cd是位于

41、水平面內(nèi)的平行金屬軌道,其電阻可忽略不計。ac之間連接一阻值為R的電阻。ef為一垂直于ab和cd的金屬桿,它與ab和cd接觸良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動。ef長為l,電阻可忽略。整個裝置處在勻強磁場中,磁場方向垂直于圖中紙面向里,磁感應(yīng)強度為B,當施外力使桿ef以速度v向右勻速運動時,桿ef所受的安培力為( )A BC D10. 如圖甲所示,abcd為導(dǎo)體做成的框架,其平面與水平面成角,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ與ab、cd接觸良好,回路的總電阻為R,整個裝置放在垂直于框架平面的變化磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度B的變化情況如圖乙所示(取圖中B的方向為正方向)。而PQ始終保持靜止則下列關(guān)于PQ與框架間的

42、摩擦力在時間0t1內(nèi)的變化情況的說法中,有可能正確的是( )A一直增大 B一直減小C先減小,后增大 D先增大,后減小11、木塊A、B分別重50 N和60 N,它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25;夾在A、B之間輕彈簧被壓縮了2cm,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m。系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動。現(xiàn)用F=1 N的水平拉力作用在木塊B上。如圖1-5所示.。力F作用后( )ABF圖1-5A.木塊A所受摩擦力大小是12.5 NB.木塊A所受摩擦力大小是11.5 NC.木塊B所受摩擦力大小是9 ND.木塊B所受摩擦力大小是7 N14、如圖,斜面的傾角為,物塊A、B的質(zhì)量分別為ml和m2,A與斜面間的動摩

43、擦因數(shù)為,滑輪的摩擦作用不計。試問:m2與ml的大小在滿足什么條件,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?!窘馕觥?物塊 A在斜面上除受重力(G=m1g)、繩子的拉力(T)和斜面的支持力(N)外,還受斜面的靜摩擦力(f)作用。由于系統(tǒng)保持靜止,滑輪的摩擦作用不計,所以繩子的拉力T=m2g。當Tm2g=m1gsin時,A不受斜面的摩擦力作用,f=0當T=m2gm1gsin時,且有沿斜面向上運動的趨勢,A將受沿斜面向下的靜摩擦力作用,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,大小為m1gsin,這樣,要使系統(tǒng)靜止,必須滿足的條件是:m2gm1gsinm1gsin當T=m2gm1gsin時,A有下滑的趨勢,A將受到沿斜面向上的靜

44、摩擦力作用,要使系統(tǒng)靜止,必須滿足的條件是:m2gm1gsinm1gsin綜上所述,要使系統(tǒng)靜止,A、B的質(zhì)量關(guān)系應(yīng)滿足的條件是:ml(sincos)mm1(sincos)【答案】 ml(sincos)mm1(sincos)圖2-5-416、一表面粗糙的斜面,放在水平光滑的地面上,如圖2-5-4所示,為斜面的傾角一質(zhì)量為m的滑塊恰好能沿斜面勻速下滑若一推力F用于滑塊上使之沿斜面勻速上滑,為了保持斜面靜止不動,必須用一大小為f = 4mgcossin的水平力作用于斜面上,求推力F的大小和方向圖2-5-4(解b)【解析】 因物塊恰好能夠沿斜面下滑,設(shè)斜面與物塊間的動摩擦因數(shù)為,則可得到:mgsin

45、 = mgcos,即 = tan圖2-5-4(解a )設(shè)推力F沿斜面的分量為Fx,垂直于斜面的方向的分量為Fy,其受力分析如圖2-5-4(解a)所示,其中支持力為F1、摩擦力為F2根據(jù)平衡條件列出方程:Fx = mgsin + F2、F1 = Fy + mgcos且F2 = F1mgFT0斜面的受力如圖2-5-4(解b)所示,其中Mg為斜面所受重力,F(xiàn)3為地面17、如圖所示,用三根輕繩將質(zhì)量均為m的A、B兩小球以及水平天花板上的固定點 O之間兩兩連接,然后用一水平方向的力F作用于A球上,此時三根輕繩均處于直線狀態(tài),且OB繩恰好處于豎直方向,兩球均處于靜止狀態(tài),三根輕繩長度之比為OA:AB:OB

46、=3:4:5 試計算OA繩拉力及F的大?。?8、如圖所示,、是系在絕緣細線兩端,帶有等量同種電荷的小球,其中mA=0.3kg,細線總長為58cm,現(xiàn)將絕緣細線通過O點的光滑定滑輪,將兩球懸掛起來,兩球平衡時,OA的線長等于OB的線長,A球緊靠在光滑絕緣豎直墻上,B球懸線OB偏離豎直方向600角,求:600ABO(1)B球的質(zhì)量;(2)細繩中的拉力大小解析:對A物體受力分析:對A球有: TmAgFsin30=0 NFcos30=0 (2分)對B球有:Tcos60+Fcos60=mBg Tsin60=Fsin60 (2分)由以上解得:mB=0.6kg T=6N 19、在傾角的斜面上,一條質(zhì)量不計的

47、皮帶一端固定在斜面上端,另一端繞過一質(zhì)量m=3kg、中間有一圈凹槽的圓柱體,并用與斜面夾角的力F拉住,使整個裝置處于靜止狀態(tài),如圖所示。不計一切摩擦,求拉力F和斜面對圓柱體的彈力FN的大小。(g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)某同學(xué)分析過程如下:將拉力F沿斜面和垂直于斜面方向進行分解。沿斜面方向:Fcos=mgsin (1)沿垂直于斜面方向:Fsin+FN=mgcos(2)問:你認為上述分析過程正確嗎?若正確,按照這種分析方法求出F及FN的大小;若不正確,指明錯誤之處并求出你認為正確的結(jié)果【母題特供】1.(09年北京卷)18如圖所示,將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面

48、上?;瑝K與斜面之間的動摩擦因數(shù)為。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力合滑動摩擦力大小相等,重力加速度為g,則A將滑塊由靜止釋放,如果tan,滑塊將下滑B給滑塊沿斜面向下的初速度,如果tan,滑塊將減速下滑C用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動,如果=tan,拉力大小應(yīng)是2mgsinD用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動,如果=tan,拉力大小應(yīng)是mgsin2.(09年天津卷)1.物塊靜止在固定的斜面上,分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下,C中F豎直向上,D中F豎直向下,施力后物塊仍然靜止,則物塊所受的靜摩擦力增大的是3.(09年廣東物理)7.某

49、緩沖裝置可抽象成圖所示的簡單模型。圖中為原長相等,勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列表述正確的是A緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無關(guān)B墊片向右移動時,兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C墊片向右移動時,兩彈簧的長度保持相等D墊片向右移動時,兩彈簧的彈性勢能發(fā)生改變4.(09年廣東物理)11如圖所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過程中,下列判斷正確的是A滑塊受到的摩擦力不變B滑塊到地面時的動能與B的大小無關(guān)C滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下DB很大時,滑塊可能靜止于斜面上答案:CD解析:取物塊為研究對

50、象,小滑塊沿斜面下滑由于受到洛倫茲力作用,如圖所示,C正確;N=mgcos+qvB,由于v不斷增大,則N不斷增大,滑動摩擦力f=N,摩擦力增大,A錯誤;滑塊的摩擦力與B有關(guān),摩擦力做功與B有關(guān),依據(jù)動能定理,在滑塊下滑到地面的過程中,滿足,所以滑塊到地面時的動能與B有關(guān),B錯誤;當B很大,則摩擦力有可能很大,所以滑塊可能靜止在斜面上,D正確。5.(09年四川卷)20.如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷,帶負電的小物體以初速度V1從M點沿斜面上滑,到達N點時速度為零,然后下滑回到M點,此時速度為V2(V2V1)。若小物體電荷量保持不變,OMON,則A小物體上升的最大高度為B從

51、N到M的過程中,小物體的電勢能逐漸減小C從M到N的過程中,電場力對小物體先做負功后做正功D從N到M的過程中,小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小6.(09年江蘇物理)2用一根長1m的輕質(zhì)細繩將一副質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上,已知繩能承受的最大張力為,為使繩不斷裂,畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為(?。?A B C D 8. (09年山東卷)16如圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心,一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止P點。設(shè)滑塊所受支持力為FN。OF與水平方向的夾角為0。下列關(guān)系正確的是ABFmgtanCDFN=mgtan答案:A解析:對小滑塊受力分析如圖所示,根據(jù)三角形定則可得,所以A正確。10.(09年山東卷)22圖示為某探究活動小組設(shè)計的節(jié)能運動系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30,質(zhì)量為M的木箱與軌道的動摩擦因數(shù)為。木箱在軌道端時,自動裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱,然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,與輕彈簧被壓縮至最短時,自動卸貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,再重復(fù)上述過程。下列選項正確的是 AmM Bm2M C木箱不與彈簧接觸時,上滑的加速度大于下滑的加速度 D在木箱與貨物從頂端滑到最低點的過程中,減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能11.(09年安徽卷)17. 為了節(jié)省能量,某商場安裝了智

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