《2020-2021學(xué)年高三物理一輪復(fù)習(xí)同步練習(xí)專題03 相互作用(1)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020-2021學(xué)年高三物理一輪復(fù)習(xí)同步練習(xí)專題03 相互作用(1)(9頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題3 相互作用1—【練】
1、 夯實(shí)基礎(chǔ)
1.如圖所示,質(zhì)量為10 kg的物體A拴在一個(gè)被水平拉伸的彈簧一端,彈簧的拉力為5 N時(shí),物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。若小車以1 m/s2的加速度向右運(yùn)動,則(g=10 m/s2)( )
A.物體A相對小車向右運(yùn)動
B.物體A受到的摩擦力減小
C.物體A受到的摩擦力大小不變
D.物體A受到彈簧的拉力增大
【答案】: C
【解析】: 由題意得,物體A與平板車的上表面間的最大靜摩擦力Fm≥5 N,小車加速運(yùn)動時(shí),物塊A所受合力F合=ma=10 N,可知此時(shí)平板車對物體A的摩擦力為5 N,方向向右,且為靜摩擦力,所以物體A相對于車仍然靜止,物
2、體A受到的摩擦力大小不變,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C正確;物體A相對于車仍然靜止,所以受到的彈簧的拉力大小不變,故D錯(cuò)誤。
2.如圖所示,質(zhì)量為2 kg的物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,水平地面足夠大。t=0時(shí),物體以2 m/s的初速度向右移動,同時(shí)對物體施加一個(gè)水平向左的大小恒為2 N的拉力F,向右為正方向,g=10 m/s2,則在t=0之后( )
A.物體所受摩擦力不會變化
B.物體所受摩擦力會由-4 N變?yōu)椋? N
C.物體所受摩擦力會由-4 N變?yōu)椋? N
D.物體所受摩擦力會由+4 N變?yōu)椋? N
【答案】: B
【解析】: 分析摩擦力問題的關(guān)鍵是弄清楚是滑動摩擦
3、力還是靜摩擦力,由題意知,剛開始物體向右運(yùn)動,所以物體受到向左的滑動摩擦力為-4 N;又因?yàn)閠=0時(shí),物體受到向左的水平恒力,所以物體會向右做勻減速直線運(yùn)動直到速度為0;之后水平恒力小于最大靜摩擦力,故物體受到向右的靜摩擦力,與水平恒力等大反向?yàn)椋? N,選項(xiàng)B正確。
3.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的作用下靜止于P點(diǎn)。設(shè)滑塊所受支持力為FN,OP與水平方向的夾角為θ。下列關(guān)系正確的是( )
A.F= B.F=mgtan θ
C.FN= D.FN=mgtan θ
【答案】A
【解析】:如圖所示,對滑塊受力分
4、析,滑塊受的三個(gè)力組成封閉三角形,結(jié)合三角函數(shù)的相關(guān)知識解直角三角形得:F=,F(xiàn)N=。
4.如圖所示,在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A,A的左端緊靠豎直墻,A與豎直墻之間放一光滑圓球B,已知A的圓半徑為球B的半徑的3倍,球B所受的重力為G,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)墻壁對B的壓力為F1,A對B的支持力為F2,則若把A向右移動少許后,它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài),則F1、F2的變化情況分別是( )
A.F1減小 B.F1增大 C.F2增大 D.F2減小
【答案】:A、D
【解析】:先根據(jù)平衡條件和畫出如圖所示的矢量三角形,在θ角減小的過程中,從圖中可直觀地
5、看出,F(xiàn)1、F2都會減小。故選項(xiàng)A、D正確。
5.如圖所示,將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器底部處O(O為球心),彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連,小球靜止于P點(diǎn)。已知容器半徑為R、與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,OP與水平方向的夾角為θ=30求輕彈簧對小球的作用力大小為多少,圓弧面對小球的支持力?
【答案】:設(shè)彈簧對小球的支持力為F2圓弧對小球的支持力為F1, F1=F2=mg
【解析】:如圖所示,對小球受力分析,將小球所受的力放下封閉的三角形中,根據(jù)相似三角形對應(yīng)邊成比例:,由題意可知:OP=OO,=O,P,故: F1=F2=mg
6.如圖所示
6、,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔。質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上。一根細(xì)線的下端系著小球,上端穿過小孔用手拉住?,F(xiàn)拉動細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移,在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力FN的大小變化情況是( )
A.F不變,F(xiàn)N增大 B.F不變,F(xiàn)N減小
C.F減小,F(xiàn)N不變 D.F增大,F(xiàn)N減小
【答案】: C
【解析】:
小球沿圓環(huán)緩慢上移可看作處于平衡狀態(tài),對小球進(jìn)行受力分析,作出受力示意圖如圖所示,由圖可知△OAB∽△GFA即:==,當(dāng)A點(diǎn)上移時(shí),半徑不變,AB長度減小,故F減小,F(xiàn)N不變,故C正確。
二、能力提升
7.如圖所示
7、,小車內(nèi)一根輕質(zhì)彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成α角的細(xì)繩拴接一小球。當(dāng)小車和小球相對靜止,一起在水平面上運(yùn)動時(shí),下列說法正確的是( )
A.細(xì)繩一定對小球有拉力的作用
B.輕彈簧一定對小球有彈力的作用
C.細(xì)繩不一定對小球有拉力的作用,但是輕彈簧對小球一定有彈力
D.細(xì)繩不一定對小球有拉力的作用,輕彈簧對小球也不一定有彈力
【答案】: D
【解析】: 若小球與小車一起勻速運(yùn)動,則細(xì)繩對小球無拉力;若小球與小車有向右的加速度a=gtan α,則輕彈簧對小球無彈力,故選項(xiàng)D正確。
8.(2019全國2)物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30的固定斜面向上勻速運(yùn)動,輕繩與斜面平行。已知
8、物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度取10m/s2。若輕繩能承受的最大張力為1500 N,則物塊的質(zhì)量最大為( )
A. 150kg B. kg C. 200 kg D. kg
【答案】A
【解析】:T=f+mgsinθ,f=μN(yùn),N=mgcosθ,帶入數(shù)據(jù)解得:m=150kg,故A選項(xiàng)符合題意
9.(多選)如圖所示,細(xì)繩CO與豎直方向成30角,A、B兩物體用跨過輕質(zhì)滑輪(可看成質(zhì)點(diǎn))的細(xì)繩相連.已知物體B的重力mBg=100 N,地面對物體B的支持力FN=80 N.下列說法正確的是( )
A.物體A的重力為40 N
B.物體B與地面間的摩擦力大小為20 N
9、C.細(xì)繩CO受到的拉力為40 N
D.OB與豎直方向的夾角為60
【答案】:ACD
【解析】:畫出定滑輪的軸心O的受力分析示意圖,選取直角坐標(biāo)系,如圖甲所示,根據(jù)平衡條件得FT1sin α-FT2sin 30=0,F(xiàn)T2cos 30-FT1cos α-FT3=0,其中FT1=FT3=mAg,聯(lián)立解得α=60,選項(xiàng)D正確;畫出物體B的受力分析示意圖,選取直角坐標(biāo)系,如圖乙所示,根據(jù)平衡條件得Ff-FT1sin α=0,F(xiàn)N+FT1cos α-mBg=0,聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得FT1=40 N,F(xiàn)T2=40 N,F(xiàn)f=20 N,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;mAg=FT1=40 N,選項(xiàng)A正確.
10、
10.如圖,物塊a、b和c的質(zhì)量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連,通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O;整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài);現(xiàn)將細(xì)繩剪斷,將物塊a的加速度記為a1,S1和S2相對原長的伸長分別為△l1和△l2,重力加速度大小為g,在剪斷瞬間
A. a1=3g B.a1=0 C. △l1=2△l2 D. △l1=△l2
【答案】AC
【解析】本題考查的重點(diǎn)是彈簧彈力不可突變的特征,剪斷前、后彈簧彈力的大小不變;彈簧的伸長量也不變;剪斷前將b、c當(dāng)作整體進(jìn)行研究,可知彈簧S1的伸長量:
剪斷前對c進(jìn)行研究,可知彈簧S2的伸長量:
11、故: C正確;
剪斷前對A進(jìn)行受力分析:;
剪斷瞬間T=0,A只受重力與彈簧的彈力,對A受力分析得: ,; 11.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(xì)繩系于墻壁.開始時(shí)a、b均靜止,彈簧處于伸長狀態(tài),兩細(xì)繩均有拉力,a所受摩擦力Ff a≠0,b所受摩擦力Ff b=0.現(xiàn)將右側(cè)細(xì)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
【答案】AD
【解析】 兩物塊相同,由受力分析可知兩物體受到彈簧拉力大小相等,方向相反,繩子對b
12、的拉力等于彈簧對b的拉力,若a平衡且有摩擦力,則繩對a拉力大小等于b受到得繩子拉力大小相等,此摩擦力小于最大靜摩擦力,故當(dāng)間斷右側(cè)細(xì)繩后,a受力情況不變,b受到的摩擦力與彈簧拉力平衡,大小與a受到的摩擦力相等。
12.(2018天津)明朝謝肇淛的《五雜組》中記載:“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè),議欲正之,非萬緡不可。一游僧見之,曰:無煩也,我能正之?!庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去,經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為θ,現(xiàn)在木楔背上加一力F,方向如圖所示,木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN,則( )
A.若F一定,θ大時(shí)FN大
B.若F一定,θ小時(shí)
13、FN大
C.若θ一定,F(xiàn)大時(shí)FN大
D.若θ一定,F(xiàn)小時(shí)FN大
【答案】BC
【解析】:假設(shè)兩推力之間的夾角為,由幾何關(guān)系可知θ、與互補(bǔ),所以當(dāng)θ增大時(shí),減小,
根據(jù)合力與分力之間的關(guān)系式中為兩分力之間的夾角;F1、F2為兩分力的大?。还时绢}的正確選項(xiàng)為BC
13.某壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,其中B為固定鉸鏈,若在A鉸鏈處作用一垂直于墻壁的力F,則由于力F的作用,滑塊C壓緊物體D,設(shè)C與墻壁光滑接觸,桿的重力及滑塊C的重力不計(jì),圖中a=0.5 m,b=0.05 m,則物體D所受壓力的大小與力F的比值為( )
A.4 B.5
C.10 D.1
【答案】: B
【解析】: 按力F的作用效果沿AC、AB桿方向分解為圖甲所示的F1、F2,則F1=F2=,由幾何知識得tan θ==10,再按F1的作用效果將F1沿水平向左和豎直向下分解為圖乙所示的F3、F4,所以F4=F1sin θ,聯(lián)立得F4=5F,即物體D所受壓力大小與F的比值為5,B正確。