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1、2014年高考一輪復(fù)習之相互作用
一、選擇題(本題共10小題,每題4分,共40分.有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確,把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))
1.如圖所示,向右勻速推動水平桌面上的長木板,在木板翻離桌面以前,則( )
A.木板露出桌面后,推力將逐漸減小
B.木板露出桌面后,木板對桌面的壓力將減小
C.木板露出桌面后,桌面對木板的摩擦力將減小
D.推力、壓力、摩擦力均不變
解析:在木板翻離桌面以前,由其豎直方向受力分析可知,桌面對木板的支持力等于重力,所以木板所受到的摩擦力不變,又因為長木板向右勻速運動,所以推力等于摩擦力,不變.
答案:D
2、
2.如下圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P連接,P的斜面與固定擋板MN接觸且處于靜止狀態(tài),則斜面體P此刻所受的外力個數(shù)有可能為( )
A.2個或3個
B.3個或5個
C.2個或4個
D.4個或5個
解析:若斜面體P受到的彈簧彈力F等于其重力mg,則MN對P沒有力的作用,如圖甲所示,P受到2個力;若彈簧彈力大于P的重力,則MN對P有壓力FN,只有壓力FN則P不能平衡,一定存在向右的力,只能是MN對P的摩擦力Ff,因此P此時受到4個力,如圖乙所示.
答案:C
3.質(zhì)量均勻分布的A、B、C三個物體如圖所示放置,其中A、B兩個相同的
3、物體并排放在水平面上,梯形物體C疊放在物體A、B的上表面,已知所有接觸面均光滑且各物體都處于靜止狀態(tài),則下列說法中正確的是( )
A.物體B對地面的壓力等于物體A對地面的壓力
B.物體B對地面的壓力大于物體A對地面的壓力
C.物體B對物體A有向左的壓力
D.物體A、B之間沒有相互作用力
解析:由于A、B、C三個物體質(zhì)量均勻分布,所以梯形物體C的重心應(yīng)該在中位線的右側(cè).則梯形物體C對物體B的壓力為其重力,物體C對物體A的壓力為零,A錯誤、B正確.雖然A、B兩物體相互接觸,但是彼此不擠壓,沒有發(fā)生形變,C錯誤、D正確.
答案:BD
4.如右圖所示,質(zhì)量為M的楔形物塊靜止在水平地
4、面上,其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑.在小物塊運動的過程中,楔形物塊始終保持靜止.地面對楔形物塊的支持力為( )
A.(M+m)g B.(M+m)g-F
C.(M+m)g+Fsinθ D.(M+m)g-Fsinθ
解析:m勻速上滑,M靜止,均為平衡態(tài),將m、M作為系統(tǒng),在豎直方向有Mg+mg=N+Fsinθ得N=(Mg+mg)-Fsinθ,即D正確,A、B、C錯誤.
答案:D
5.一質(zhì)量為1 kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,從t=0開始,它以速度v0沿水平地面向右滑行,同時受到一個水
5、平向左的恒力F=1 N的作用,取向右為正方向,g=10 m/s2.該物體受到的摩擦力f隨時間t變化的圖象是下圖中的( )
解析:當物體向右滑動時,受到向左的滑動摩擦力f=μmg=2 N,方向為負;當物體減速到零時由于推力為1 N小于最大靜摩擦力,物體靜止不動,這時物體受到的摩擦力大小等于1 N,方向與推力相反,即方向為正方向,故A正確.
答案:A
6.如右圖所示,水平地面上的物體A,在斜面上的拉力F的作用下,向右做勻速運動,則下列說法中正確的是( )
A.物體A可能只受到三個力的作用
B.物體A一定受到四個力的作用
C.物體A受到的滑動摩擦力大小為Fcosθ
D.物體
6、A對水平地面的壓力的大小一定為Fsinθ
解析:分析物體A受力如右圖所示,由平衡條件可知,F(xiàn)cosθ=Ff,F(xiàn)N+Fsinθ=mg,因Ff≠0,F(xiàn)N一定不為零,故物體A一定受四個力作用,A錯誤,B、C正確;FN=mg-Fsinθ,故D錯誤.
答案:BC
7.如圖所示,輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細繩連著兩個物體A與B,物體B放在水平地面上,A、B均靜止.已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB,繩與水平方向的夾角為θ,則( )
A.物體B受到的摩擦力可能為0
B.物體B受到的摩擦力為mAgcosθ
C.物體B對地面的壓力可能為0
D.物體B對地面的壓力為mBg-mAgsinθ
解析:
7、
對B受力分析如右圖所示,則水平方向上:Ff=FTcosθ,由于FT=mAg,所以Ff=mAgcosθ,故A錯B對;豎直方向上:FNB+FTsinθ=mBg.所以FNB=mBg-FTsinθ=mBg-mAgsinθ,故C錯D對.
答案:BD
8.如下圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止狀態(tài),所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6 kg,彈簧測力計讀數(shù)為2 N,滑輪摩擦不計,若輕輕取走盤中的部分砝碼,使總質(zhì)量減小到0.3 kg,將會出現(xiàn)的情況是(取g=10 m/s2)( )
A.彈簧測力計的讀數(shù)將變小
B.A仍靜止不動
C.A對桌面的摩擦力不變
D.A所受的合力將要變大
解析
8、:初態(tài)時,對A:
得到Ff=F1-F2=4 N,說明最大靜摩擦力Ffmax≥4 N,當將總質(zhì)量減小到0.3 kg時,F(xiàn)f′=1 N<4 N,所以物體仍靜止,故只有B正確.
答案:B
9.
如圖所示,頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平面上,A、B兩物體通過細繩相連,并處于靜止狀態(tài)(不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦).現(xiàn)用水平向右的力F作用于物體B上,將物體B緩慢拉高一定的距離,此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止.在此過程中( )
A.水平力F一定變小
B.斜面體所受地面的支持力一定變大
C.物體A所受斜面體的摩擦力一定變大
D.地面對斜面體的摩擦力一定變大
解析:
9、
隔離物體B為研究對象,分析其受力情況如圖所示.
則有F=mgtanθ,T=,在物體B緩慢拉高的過程中,θ增大,則水平力F隨之變大,對A、B兩物體與斜面體這個整體而言,由于斜面體與物體A仍然保持靜止,則地面對斜面體的摩擦力一定變大,但是因為整體豎直方向并沒有其他力,故斜面體所受地面的支持力不變;在這個過程中盡管繩子張力變大,但是由于物體A所受斜面體的摩擦力開始并不知道其方向,故物體A所受斜面體的摩擦力的情況無法確定,所以答案為D.
答案:D
10.傾角為θ=37°的斜面與水平面保持靜止,斜面上有一重為G的物體A,物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.現(xiàn)給A施以一水平力F,如圖所示.設(shè)最大
10、靜摩擦力與滑動摩擦力相等(sin37°=0.6,cos37°=0.8),
如果物體A能在斜面上靜止,水平推力F與G的比值可能是( )
A.3 B.2
C.1 D.0.5
解析:設(shè)物體剛好不下滑時F=F1,
則F1·cosθ+μFN=G·sinθ,
FN=F1·sinθ+G·cosθ.
得:===;
設(shè)物體剛好不上滑時F=F2,則:
F2·cosθ=μFN+G·sinθ,
FN=F2·sinθ+G·cosθ,
得:===2,
即≤≤2,故選B、C、D.
答案:BCD
第Ⅱ卷(非選擇題,共60分)
二、填空題(本題共2小題,每題8分,共16分)
11.
11、“驗證力的平行四邊形定則”實驗中.
(1)部分實驗步驟如下,請完成有關(guān)內(nèi)容:
A.將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上,另一端綁上兩根細線.
B.在其中一根細線上掛上5個質(zhì)量相等的鉤碼,使橡皮筋拉伸,如圖甲所示,記錄:________、________、________.
C.將步驟B中的鉤碼取下,分別在兩根細線上掛上4個和3個質(zhì)量相等的鉤碼,用兩光滑硬棒B、C使兩細線互成角度,如圖乙所示,小心調(diào)整B、C的位置,使________,記錄________.
(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗證,那么圖乙中=________.
解析:(1)B.記錄鉤碼個數(shù)(或細線拉
12、力),橡皮筋與細線結(jié)點的位置O,細線的方向(說明:能反映細線方向的其他記錄也可以)
C.應(yīng)使橡皮筋與細線結(jié)點的位置與步驟B中結(jié)點位置重合,并記錄鉤碼個數(shù)和對應(yīng)的細線方向.
(2)對結(jié)點進行受力分析,設(shè)每個鉤碼的質(zhì)量均為m,由平衡條件可知,水平方向滿足:4mgcosα=3mgcosβ,所以=.
答案:(1)見解析 (2)
12.通過“探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間的關(guān)系”實驗,我們知道:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F與形變量x成正比,并且不同彈簧,其勁度系數(shù)也不同.某中學(xué)的探究學(xué)習小組從資料中查到:彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的材料和形狀有關(guān).該學(xué)習小組想研究彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長的關(guān)系,現(xiàn)有A,B,
13、C,D四根材料和粗細完全相同僅長度不同的彈簧.
(1)學(xué)習小組的同學(xué)們經(jīng)過思考和理論推導(dǎo),各自提出了自己的看法,其中甲同學(xué)認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧長度成正比,乙同學(xué)認為彈簧的勁度系數(shù)可能與彈簧原長成反比,甲、乙有一名同學(xué)的看法是正確的.你認為正確的是________(填“甲”或“乙”),就這一環(huán)節(jié)而言,屬于科學(xué)探究中的哪個環(huán)節(jié)________(填序號).
A.分析與論證 B.進行實驗與收集證據(jù)
C.猜想與假設(shè) D.制定計劃與設(shè)計實驗
(2)為驗證甲、乙誰的看法正確,可通過實驗完成,實驗器材除上述彈簧和已知質(zhì)量的幾個鉤碼外,還需要的實驗器材是________.
(3)探究學(xué)習小
14、組進行實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表所示.
實驗數(shù)據(jù)記錄(g=10 m/s2)
原長
鉤碼
質(zhì)量
彈簧長度
彈簧伸
長量x
彈簧勁度
系數(shù)k
彈簧A
10.00 cm
0.3 kg
13.00 cm
3.00 cm
100 N/m
彈簧B
15.00 cm
0.1 kg
16.49 cm
1.49 cm
67.1 N/m
彈簧C
20.00 cm
0.2 kg
24.00 cm
彈簧D
30.00 cm
0.1 kg
32.99 cm
2.99 cm
33.4 N/m
請完成上表,從中得出的結(jié)論為:________.
解析:(
15、1)彈簧的勁度系數(shù)由彈簧的本身決定,而與懸掛的重物無關(guān),所以乙正確.
由于實驗還沒有被證實,所以屬于猜想與假設(shè)環(huán)節(jié).
(2)實驗中需要懸掛彈簧測力計,所以需要鐵架臺,還需要測量彈簧形變量,所以需要刻度尺.
(3)根據(jù)數(shù)據(jù)計算可知道:在實驗誤差允許的范圍內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長成反比.
答案:(1)乙 C (2)鐵架臺、刻度尺
(3)4.00 cm 50 N/m
結(jié)論為:在實驗誤差允許的范圍內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)與彈簧原長成反比.
三、計算題(本題共4小題,13、14題各10分,15、16題各12分,共44分,計算時必須有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)
13.
16、
如圖所示,物體A被壓在物體B和水平地面之間,A、B的質(zhì)量分別為10 kg和30 kg,A與B及A與地面之間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2.(g=10 m/s2)
(1)要用水平力F將整體拉動,則拉力的大小至少應(yīng)為多少?
(2)若B用水平繩子拴在墻上,則要把A向右拉動,施加的水平力F又至少應(yīng)為多少?
解析:(1)F=μ(mA+mB)g=80 N;
(2)F=μmBg+μ(mA+mB)g=140 N;其中μmBg為A的上表面與B的摩擦力,μ(mA+mB)g為A的下表面與地面的摩擦力.
答案:(1)80 N (2)140 N
14.如右圖所示,光滑斜面傾角為θ=30°,一個重20
17、 N的物體在斜面上靜止不動.輕質(zhì)彈簧原長為10 cm,現(xiàn)在的長度為6 cm.
(1)求彈簧的勁度系數(shù);
(2)若斜面粗糙,將這個物體沿斜面上移6 cm,彈簧與物體相連,下端固定,物體仍靜止于斜面上,求物體受到的摩擦力的大小和方向.
解析:(1)對物體受力分析,則有:
mgsinθ=F
此時F=kx1
聯(lián)立以上兩式,代入數(shù)據(jù),得:
k=250 N/m.
(2)物體上移,則摩擦力方向沿斜面向上有:Ff=mgsinθ+F′
此時F′=kx2=5 N
代入上式得Ff=15 N.
答案:(1)250 N/m (2)15 N 沿斜面向上
15.(2013·蘇州模擬)如圖所示,一
18、根勻質(zhì)繩質(zhì)量為M,其兩端固定在天花板上的A、B兩點,在繩的中點懸掛一重物,質(zhì)量為m,懸掛重物的繩PQ質(zhì)量不計.設(shè)α、β分別為繩子端點和中點處繩子的切線方向與豎直方向的夾角,試求的大小.
解析:設(shè)懸點A、B處對繩的拉力大小為F1,取繩M和m為一整體,由平衡條件得2F1cosα=(M+m)g
設(shè)繩在P點的張力大小為F2,對P點由平衡條件得
2F2cosβ=mg
再以AP段繩為研究對象,由水平方向合力為零可得
F1sinα=F2sinβ
由以上三式聯(lián)立可得=.
答案:
16.(2013·玉林模擬)如圖所示,輕桿BC的C點用光滑鉸鏈與墻壁固定,桿的B點通過水平細繩AB使桿與豎直墻壁
19、保持30°的夾角.若在B點懸掛一個定滑輪(不計重力),某人用它勻速地提起重物.已知重物的質(zhì)量m=30 kg,人的質(zhì)量M=50 kg,g取10 m/s2.試求:
(1)此時地面對人的支持力的大??;
(2)輕桿BC和繩AB所受力的大?。?
解析:
(1)因勻速提起重物,則FT=mg.且繩對人的拉力為mg,所以地面對人的支持力為:
FN=Mg-mg=(50-30)×10 N=200 N,方向豎直向上.
(2)B點受力如圖所示,定滑輪對B點的拉力方向豎直向下,大小為2mg,桿對B點的彈力FBC方向沿桿的方向,F(xiàn)AB為水平繩的拉力,由共點力平衡條件得:
FAB=2mgtan30°=2×30×10× N=200 N
FBC==N=400 N.
由牛頓第三定律知輕桿BC和繩AB所受力的大小分別為400 N和200 N.
答案:(1)200 N (2)400 N 200 N