1、专题一 相互作用
(2012·高考山东卷)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( )
A.Ff变小 B.Ff不变 C.FN变小 D.FN变大
(2012·高考新课标全国卷)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
2、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
(2012·高考广东卷)如图所示,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都为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.G和G
C.G和G D.G和G
(2012·高考新课标全国卷)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,拖杆质量可忽略;
3、拖把头与地板之间
的动摩擦因数为常数μ,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θ.
(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λ.已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,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tanθ0.
答案:
【解析】选BD.本题考查静力学问题,运用整体法可知 2Ff=Mg+2mg,Ff=Mg/2+mg,Ff保持不变,故B项对.对其中一木块受力分析如图甲,对O点受力分析
4、如图乙,由共点力的平衡条件知,夹角增大,N变大,FN=N′sin(θ/2),FN变大,故D项对.
甲 乙
【解析】选B.如图,球受三个力的作用平衡,转动过程中,θ
角逐渐增大,在力三角形中,N2=,N1=,由数学知识得,
N1、N2随θ的增大均减小.
【解析】选B.由受力分析知,日光灯受两绳拉力T1、T2以及重力作用处于静止状态,两绳拉力相等且互相垂直,由力的合成有T1=T2=G,故选B.
【解析】(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把,如图,
将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,按平衡条件有
Fcosθ+mg=N①
Fsinθ=f②
式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力.按摩擦定律有
f=μN③
联立①②③式得
F= mg.④
(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应有Fsinθ≤λN⑤
这时,①式仍满足,联立①⑤式得
sinθ-λcosθ≤λ
现考察使上式成立的θ角的取值范围.注意到上式右边总是大于零,且当F无限大时极限为零,有
sinθ-λcosθ≤0
使上式成立的θ角满足θ≤θ0,这里θ0是题中所定义的临界角,即当θ≤θ0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把.临界角的正切为
tanθ0=λ.
【答案】(1) (2)λ