高考物理试题分类解析02相互作用.doc

2003年2012年高考物理试题分类解析02 相互作用一2012年高考题精选1. （2012山东理综）如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则AFf变小BFf不变CFN变小DFN变大21世纪教育网1.【答案】BD【解析】若挡板间的距离稍许增大后，木块与挡板间摩擦力的大小仍等于重物重力的1/2，Ff不变，选项A错误D正确。挡板间的距离稍许增大后，木块与挡板间正压力FN变大，选项D正确C错误。【考点定位】此题考查力的分解和物体平衡及其相关知识。2. （2012新课标理综）如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中A.N1始终减小，N2始终增大B.N1始终减小，N2始终减小C.N1先增大后减小，N2始终减小D.N1先增大后减小，N2先减小后增大2.【答案】：B【解析】：画出小球受力图，墙面对球的压力大小为N1=mgcot，木板对球的支持力N2=mg/sin。将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。逐渐增大，.N1始终减小，N2始终减小，选项B正确。【考点定位】此题物体动态平衡、受力分析等。3.（2012浙江理综）如图所示，与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连。另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N。关于物体受力的判断（取g=9.8m/s2）.下列说法正确的是（ ）A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上4. （2012广东理综物理）如图3所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角均为45，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为A.G和G B. 和C. 和 D. 和4.【答案】：B【解析】：左右两绳的拉力合力等于G，由2Fcos45=G，解得，选项B正确。【考点定位】此题考查力的合成与平衡条件。5(2012上海物理)已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30角，分力F2的大小为30N。则 （ ）（A）F1的大小是唯一的（B）F2的力向是唯一的（C）F2有两个可能的方向 （D）F2可取任意方向【答案】：C【解析】：画出力的矢量图，可以看出，F2有两个可能的方向，选项C正确。【考点定位】此题考查力的合成和分解。6. （2012海南物理）下列关于摩擦力的说法，正确的是 A作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速 B作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速【答案】：CD【解析】：作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速，作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速，选项CD正确AB错误。【考点定位】此题考查摩擦力的相关知识。7.（2012新课标理综）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为。（1） 若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。（2） 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为。已知存在一临界角0，若0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan0。N。这时式仍满足，联立式得tan。考虑到N远大于mg，所以临界角的正切tan0=。【考点定位】此题考查物体平衡及其相关知识。8（19分）（2012重庆理综）某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为S。比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0，如题25图所示。设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。（1）求空气阻力大小与球速大小的比例系数；来源:21世纪教育网（2）求在加速跑阶段球拍倾角随速度变化的关系式；（3）整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为v0，而球拍的倾角比0大了并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求应满足的条件。8.【解析】：（1）在匀速运动阶段，有mgtan0=kv0，解得：k=tan0。（2）加速阶段，设球拍对球的支持力为N，有Nsin-kv=ma，Ncos=mg联立解得：tan=+tan0。（3）以v0做匀速直线运动时，设空气阻力与重力的合力为F，有F=。解得sincos0。【考点定位】此题考查平衡条件牛顿运动定律及其相关知识。二2011年高考题精选1.（2011江苏物理）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为AB CmgtanDmgcot 项A正确。【答案】A2（2011海南物理）如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳子距a端得c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为A. B. 2 C. D.【解析】：根据题述画出平衡后绳的ac段正好水平的示意图，对绳圈c分析受力，画出受力图。由平行四边形定则和图中几何关系可得=，选项C正确。【答案】：C【点评】此题考查受力方向、物体平衡等相关知识点。图53.（2011广东理综卷第16题）如图5所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是A. F1 F2 F3B. F3 F1 F2 C. F2 F3 F1D. F3 F2 F1 3.答案：B解析：作出三力示意图，由力合成的平行四边形定则可知F1、F2的合力大小等于F3，显然F3 F1 F2，选项B正确。4（2011山东理综卷）如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa0，b所受摩擦力Ffb=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间 （ ）A .Ffa大小不变 B. Ffa方向改变C . Ffb仍然为零 D, Ffb方向向右4【答案】：AD【解析】：现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间,弹簧对木块b作用力方向向左，b所受摩擦力Ffb方向向右；由于弹簧弹力不能发生突变，剪断瞬间，弹簧弹力不变，a所受摩擦力Ffa0，不变，选项AD正确。5（2011安徽理综卷）一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。则物块 A.仍处于静止状态 B.沿斜面加速下滑 C.受到的摩擦力不变 D.受到的合外力增大【答案】：A【点评】此题考查受力方向、物体平衡条件、力的分解等知识点。三2010年高考题精选图11（2010广东理综）图1为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G下列表述正确的是 AFA一定小于G BFA与FB大小相等 CFA与FB是一对平衡力 DFA与FB大小之和等于G【点评】由于力是矢量，力的合成与分解需按照平行四边形定则图22(2010安徽理综)L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图2所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P 的受力个数为A 3 B4 C5 D6【答案】C3.（2010新课标卷）一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 A、 B、 C、 D、.【答案】C【解析】：用大小为F1的力压弹簧的另一端时，弹簧形变量x1=l0-l1，根据胡克定律有：F1=k（l0-l1）；用大小为F2的力拉弹簧时，弹簧形变量x2=l2-l0，根据胡克定律有：F2=k（l2-l0）；联立解得：k=，选项C正确。【点评】在应用胡克定律时要注意公式中x为弹簧的形变量。图24（2010山东理综）如图2所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成q角，则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是AN= m1g+ m2g- FsinqBN= m1g+ m2g- FcosqCf=FcosqDf=Fsinq【解析】把两个物体看作一个整体，由两个物体一起沿水平方向做匀速直线运动可知水平方向意在考查考生对新情景的分析能力和综合运用知识的能力。5（2010江苏物理）如图4所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成角，则每根支架中承受的压力大小为（A）（B）（C）（D） 【答案】D【点评】本题考查力的合成与分解、平衡条件等知识点，意在考查考生对新情景的分析能力、空间想象能力和综合运用知识的能力。6（2010新课标卷）如图1所示，一物块置于水平地面上.。当用与水平方向成60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为 A B C D1-N+F1sin60=mgf=N；21世纪教育网当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，F1cos30=fN=mg+F1sin30f=N；联立解得=2-。所以选项B正确。【答案】B【点评】此题考查受力分析和平衡条件的应用。要注意两种情况下压力不同，滑动摩擦力不同。四2009年高考题精选1、（2009天津理综卷）物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是【答案】D【解析】对物块进行受力分析，施力前，物块所受静摩擦力为Gsin；施力后，A、B图物块所受静摩擦力不变；C图中fC=(G-F)sin；D图中fC=(G+F)sin。2.(2009海南物理)两个大小分别为F1和F2（F2db)。将a、b球依次放入一竖直放置、内径为d（dad(da+db)）的平底圆筒内，如图所示。设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1和f2，筒底所受的压力大小为已知重力加速度大小为g。若所有接触都是光滑的，则( )AF=(ma+mb)g，f1=f2 BF=(ma+mb)g， f1f2Cmag F(ma+mb)g，f1=f2 Dmag F(ma+mb)g，f1f2【点评】此题考查整体法受力分析，难度中等。5（2009山东理综第16题）如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为。下列关系正确的是（ ）AFmg/tanBFmgtanCFNmg/tanDFNmgtan答案：A解析：隔离小滑块，对小滑块受力分析如图所示，tan=mg/F，sin=mg/FN,解得滑块所受支持力为FNmg/ sin, 水平力F= mg/tan，所以选项A正确。【点评】此题考查隔离法受力分析、弹力方向等知识点，难度中等。注意：支持力的方向垂直于接触面，放在半球形容器内的物体所受弹力方向指向圆心。 6.（2009年高考江苏物理第2题）用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（取10m/s2）( ) A B C D 答案：A解析：由题意可知，墙上挂点受到两细绳向下拉力的合力等于画框的重力。设挂钉的间距最大为2a，细绳与竖直方向的2a=/2m，选项A正确。【点评】此题考查物体平衡条件，难度中等。解答时要注意应用等大的二力合力公式和几何关系。五2008年高考题精选1（2008广东理科基础）探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0.16 m；悬挂20 N重物时，弹簧长度为0.18 m，则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为AL原0.02 mk500 N/mBL原0.10 mk500 N/mCL原0.02 mk250 N/mDL原0.10 mk250 N/m【答案】D解析：由胡克定律，F1=k(L1-L原)，F2=k(L2-L原)，联立解得L原0.10 mk250 N/m，选项D正确。【点评】此题考查胡克定律。ABOm2、（2008广东理科基础）如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2以下结果正确的是AF1=mgsinBF1=mg/sinCF2 =mgcosDF2 =mg/cos3（2008四川延考区理综）两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如图所示。已知小球a和b的质量之比为，细杆长度是球面半径的倍。两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角是A. 45 B. 30 C. 22.5 D. 15. 答案：D解析：设刚性细杆中弹力为F，光滑的半球面对小球a的弹力为Fa，对小球b的弹力为Fb，分别隔离小球a和b对其分析受力并应用平行四边形定则画出受力分析图如图所示。由细杆长度是球面半径的倍可得出三角形Oab是直角三角形，Oab=Oba=45。对AFaa应用正弦定理得 对bFB应用正弦定理得 两式联立消去F得sin（45+）= sin（45）显然细杆与水平面的夹角=15，正确选项是D。点评：求出细杆与水平面的夹角后，将值代人可得出轻杆中的弹力F。4.（2008天津理综）在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于平衡状态现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中AF1保持不变，F3缓慢增大 ABFBF1缓慢增大，F3保持不变CF2缓慢增大，F3缓慢增大 DF2缓慢增大，F3保持不变答案：C【解析】把AB两物体看作整体，在竖直方向由平衡条确选项是C。 点评分析物体受力要根据物体与周围物体的接触情况，综合物体的状态灵活运用整体法和隔离法进行。六2007年高考题精选1. （2007年高考海南物理）如图，P是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P小盘相连，小盘内有砝码，小盘与砝码的总质量为m。在运动的过程中，若不计空气阻力，则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体，下列说法正确的是.拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面 .拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面. 重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面. 重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面【解析】P在水平方向受到的作用力分别是拉力和摩擦力，相应的施力物体分别是绳和桌面，选项B正确。【答案】B2. （2007山东理综卷）如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。物体B的受力个数为：A2 B3 C4 D53. (2007广东物理，5)如图3所示，在倾角为的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是AF1 sin+F2 cos=mgsin，F2mgBF1cos+F2sin=mgsin，F2mgCF1 sin-F2 cos=mgsin，F2mgDF1cos-F2sin=mgsin，F2mg【解析】将物体所受各里沿平行斜面方向和垂直斜面方向正交分解，在平行斜面方向根据平衡条件得F1cos+F2sin=mgsin两边同除以sin得F1cot+F2 =mg，显然F2mg，选项B正确。【答案】B七2006年高考题精选1（2006北京理综卷）木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动磨擦因数均为0.25；夹在A、B之间轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上。如图所示.。力F作用后ABFA.木块A所受摩擦力大小是12.5 NB.木块A所受摩擦力大小是11.5 NC.木块B所受摩擦力大小是9 ND.木块B所受摩擦力大小是7 N大小仍是8N，所以选项C正确。【答案】：C【点评】：本题涉及了力的平衡、胡克定律及静摩擦力的知识，求解时应注意静摩擦力的可变性，静摩擦力的大小由物体所受外力和运动状态决定的。FQP2（2006全国卷II. 15）如图，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的，已知Q与P之间以及桌面之间的动摩擦因数都，两物块的质量都是m，滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右的力F拉P使P做匀速运动，则F的大小为A4mg B3mgC2mg Dmg【答案】：A确。【点评】：本题涉及了对平衡问题的处理，在涉及两个或两个以上研究对象时，往往考虑用整体法和隔离法，重点在于物体的受力分析。八2005年高考题精选PQ1（2005天津理综）如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则 Q受到的摩擦力一定变小Q受到的摩擦力一定变大轻绳上拉力一定变小轻绳上拉力一定不变答案：D解析：当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则轻绳上拉力一定不变，Q受到的摩擦力如何变化不能断定，选项D正确。 2（2005辽宁理综）两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角0=75的V形槽，一球置于槽内，用表示NO板与水平面之间的夹角，如图5所示。若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则下列值中哪个是正确的？（ ）A15B30C45D60答案：B解析：根据题述，球的重力和板NO支持力夹角为180-。球的重力和板NO支持力的合力方向一定垂直于板MO。由图中几何关系可得(180-)/2=105-。解得=30，选项B正确。九2004年高考题精选1、（2004全国理综卷3）如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 Al2l1 Bl4l3 Cl1l3 Dl2l4解析：由于四个完全相同的弹簧的右端受到大小皆为F的拉力作用，弹簧中弹力皆为F，根据胡克定律，四个弹簧的伸长量相等，所以选项D正确。【答案】D【点评】无论什么情况，轻弹簧中的弹力等于作用在弹簧上的力。2（2004北京春季高考）图中a、b上是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等。F是沿水平方向作用于a上的外力。已知a、b的接触面，a、b与斜面的接触面都是光滑的。正确的说法是 Aa、b一定沿斜面向上运动 Ba对b的作用力沿水平方向 Ca、b对斜面的正压力相等 Da受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力滑水平方向的分力水平方向的分力，选项D正确。3（2004年高考广东物理）用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图4所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60，则ac绳和bc绳中的拉力分别为: A. B. C. D.答案：A解析：选择结点C作为研究对象，画出受力分析图如图5所示。ac中拉力Fa与bc中拉力Fc的合力等大反向。由图中的几何关系可得Fa=mgcos30o=mg，Fb=mgcos60o=mg，选项A正确。十2003年高考题精选21世纪教育网1.（2003全国理综）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平， O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为60。两小球的质量比m2/m1为A /3 B /3 C /2 D /2