高考山东版高考理科物理 专题二 相互作用.docx
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高考山东版高考理科物理专题二相互作用
专题二 相互作用
挖命题
【考情探究】
考点
考向
5年考情
预测热度
考题示例
关联考点
学业水平
素养要素
常见的三
种力 力的
合成与分解
弹力的分析与计算
2017课标Ⅲ,17,6分
共点力的平衡
水平3
物理观念
★★★
摩擦力的分析与计算
2017课标Ⅱ,16,6分
共点力的平衡
水平2
物理观念
力的合成与分解
2017课标Ⅰ,21,6分
动态平衡问题
水平3
科学思维
受力分
析 共点
力的平衡
受力分析
2015山东理综,16,6分
摩擦力的计算
水平3
科学思维
★★★
“轻绳”“轻杆”
“轻弹簧”模型
2016课标Ⅰ,19,6分
动态平衡问题
水平4
科学思维
2014课标Ⅰ,17,6分
胡克定律
水平3
物理观念
共点力的平衡问题
2016课标Ⅱ,14,6分
图解法的应用
水平2
科学思维
2014山东理综,14,6分
力的合成与分解
水平2
物理观念
分析解读 本专题是力学的基础,是贯穿整个物理学的核心。
从力学的基本概念出发,通过研究重力、弹力、摩擦力,逐步认识力的矢量性、相互性,以及力在合成与分解时遵循的平行四边形定则。
受力分析是解决力学问题的基础和关键,共点力作用下物体的平衡条件更是广泛应用于力、热、电等各部分内容的题目中,这就决定了本专题知识在高考中的重要位置。
该专题知识若单独出题,主要是选择题,若与其他专题知识结合,则主要考查学生的综合能力,有选择题,也有综合的计算题。
【真题典例】
破考点
【考点集训】
考点一 常见的三种力 力的合成与分解
1.(2019届山东济南期中,9,4分)两个中间有孔且质量为M的小球A、B用一轻弹簧相连,套在水平光滑横杆上。
两个小球下面分别连一轻弹簧。
两轻弹簧下端系在一质量为m的小球C上,如图所示。
已知3根轻弹簧的劲度系数都为k,3根轻弹簧刚好构成一等边三角形。
下列说法正确的是( )
A.水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg+mg
B.连接质量为m的小球的轻弹簧的弹力为
C.连接质量为m的小球的轻弹簧的伸长量为
mg
D.套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为
mg
答案 C
2.(2019届山东潍坊摸底,6,4分)(多选)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,两侧用细绳系于墙壁。
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Ffa≠0,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
答案 AD
考点二 受力分析 共点力的平衡
3.(2019届山东烟台调研,10,4分)(多选)如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O'处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点。
已知容器半径为R、与水平地面之间的动摩擦因数为μ,OP与水平方向的夹角为θ=30°。
下列说法正确的是( )
A.轻弹簧对小球的作用力大小为
mg
B.容器相对于水平地面有向左的运动趋势
C.容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上
D.弹簧原长为R+
答案 CD
4.(2019届山东济宁质检,4,4分)如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,则( )
A.A、B间没有静摩擦力
B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上
C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为mgsinθ
D.A与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ
答案 D
炼技法
【方法集训】
方法1 平衡问题中的“隔离法”与“整体法”
1.如图,放在桌面上的A、B、C三个物块重均为100N,小球P重20N,作用在B上的水平力F=20N,整个系统静止,则( )
A.A和B之间的摩擦力是20N
B.B和C之间的摩擦力是20N
C.物块C受六个力作用
D.C与桌面间的摩擦力为20N
答案 B
2.(2018安徽A10联盟联考)(多选)如图所示,斜面体放在水平面上,C是斜面体斜面AB上的一点,AC部分粗糙,CB部分光滑,一物块在AC部分匀速下滑,此时斜面体对物块的作用力为F1、地面对斜面体的摩擦力为f1,物块在CB部分下滑时,斜面体对物块的作用力为F2、地面对斜面体的摩擦力为f2,整个过程斜面体始终处于静止,不计空气阻力,则( )
A.f1 C.F1>F2D.F1=F2 答案 AC 方法2 解答平衡问题常用的方法 3.如图所示,质量分布均匀的细棒中心为O点,O1为光滑铰链,O2为光滑定滑轮,O2在O1正上方,一根轻绳一端系于O点,另一端跨过定滑轮O2由水平外力F牵引,用N表示铰链对杆的作用力,现在外力F作用下,细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中,下列说法正确的是( ) A.F逐渐变小,N大小不变 B.F逐渐变小,N大小变大 C.F先变小后变大,N逐渐变小 D.F先变小后变大,N逐渐变大 答案 A 4.(2018河北定州期中,3,4分)(多选)如图所示,物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮。 A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,B悬挂着。 已知质量mA=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,那么下列说法中正确的是( ) A.弹簧的弹力将增大 B.物体A对斜面的压力将增大 C.物体A受到的静摩擦力将减小 D.物体A可能被拉动 答案 BC 5.(2019届山东潍坊期中,9,4分)(多选)如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M,O为球心,∠AOB=60°,OA水平,小物块在与水平方向成45°角的斜向上的推力F作用下静止于B处。 在将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向的过程中装置始终静止,则( ) A.M槽对小物块的支持力逐渐减小 B.M槽对小物块的支持力逐渐增大 C.推力F先减小后增大 D.推力F逐渐增大 答案 BC 过专题 【五年高考】 A组 基础题组 1.(2015山东理综,16,6分)如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。 已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 A与B的质量之比为( ) A. B. C. D. 答案 B 2.(2017课标Ⅲ,17,6分)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上,弹性绳的原长也为80cm。 将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( ) A.86cmB.92cmC.98cmD.104cm 答案 B 3.(2016江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下伸长了2cm,弹簧未超出弹性限度。 则该弹簧的劲度系数为( ) A.40m/NB.40N/m C.200m/ND.200N/m 答案 D 4.(2016课标Ⅱ,14,6分)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。 用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。 用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( ) A.F逐渐变大,T逐渐变大B.F逐渐变大,T逐渐变小 C.F逐渐变小,T逐渐变大D.F逐渐变小,T逐渐变小 答案 A 5.(2014山东理综,14,6分)如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。 某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变。 木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后( ) A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小 C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小 答案 A 6.(2017课标Ⅱ,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。 若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。 物块与桌面间的动摩擦因数为( ) A.2- B. C. D. 答案 C B组 提升题组 1.(2018天津理综,7,6分)(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载: “明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。 一游僧见之曰: 无烦也,我能正之。 ”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。 假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则( ) A.若F一定,θ大时FN大B.若F一定,θ小时FN大 C.若θ一定,F大时FN大D.若θ一定,F小时FN大 答案 BC 2.(2017课标Ⅰ,21,6分)(多选)如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N。 初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α(α> )。 现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变。 在OM由竖直被拉到水平的过程中( ) A.MN上的张力逐渐增大 B.MN上的张力先增大后减小 C.OM上的张力逐渐增大 D.OM上的张力先增大后减小 答案 AD 3.(2016课标Ⅲ,17,6分)如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。 在a和b之间的细线上悬挂一小物块。 平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。 不计所有摩擦。 小物块的质量为( ) A. B. mC.mD.2m 答案 C 4.(2016课标Ⅰ,19,6分)(多选)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。 外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。 若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则( ) A.绳OO'的张力也在一定范围内变化 B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 答案 BD 5.(2017天津理综,8,6分)(多选)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。 如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是( ) A.绳的右端上移到b',绳子拉力不变 B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大 C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小 D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移 答案 AB 6.(2014课标Ⅰ,17,6分)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。 现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内),与稳定在竖直位置时相比,小球的高度( ) A.一定升高 B.一定降低 C.保持不变 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 答案 A C组 教师专用题组 1.(2015广东理综,19,6分)(多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( ) A.三条绳中的张力都相等 B.杆对地面的压力大于自身重力 C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 答案 BC 2.(2014广东理综,14,4分)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是( ) A.M处受到的支持力竖直向上 B.N处受到的支持力竖直向上 C.M处受到的静摩擦力沿MN方向 D.N处受到的静摩擦力沿水平方向 答案 A 3.(2014上海单科,9,3分)如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切。 穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N。 在运动过程中( ) A.F增大,N减小B.F减小,N减小 C.F增大,N增大D.F减小,N增大 答案 A 4.(2013课标Ⅱ,15,6分)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上。 若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。 由此可求出( ) A.物块的质量 B.斜面的倾角 C.物块与斜面间的最大静摩擦力 D.物块对斜面的正压力 答案 C 5.(2013广东理综,20,4分)(多选)如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。 现把物体Q轻轻地叠放在P上,则( ) A.P向下滑动 B.P静止不动 C.P所受的合外力增大 D.P与斜面间的静摩擦力增大 答案 BD 6.(2013上海单科,8,2分)如图,质量mA>mB的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。 让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是( ) 答案 A 7.(2013课标Ⅰ,21,6分)(多选)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。 图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。 飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。 某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度-时间图线如图(b)所示。 假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。 已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。 则 ( ) 图(a) 图(b) A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10 B.在0.4s~2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化 C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g D.在0.4s~2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 答案 AC 【三年模拟】 时间: 40分钟 分值: 72分 选择题(每小题6分,共72分) 1.(2018安徽皖南八校联考,2)一根弹性橡皮绳一端悬挂于天花板的O点,另一端自然垂下,不计其自身的重力,测出其长度为40cm。 在绳上离O点10cm处作一标记R。 当在弹性橡皮绳下端悬挂10N的重物时,发现标记R下移了2.5cm。 假定橡皮绳的伸长是均匀的,其伸长总在弹性限度内。 当下端再加挂20N的重物时,橡皮绳的总长为( ) A.50cmB.60cmC.70cmD.80cm 答案 C 2.(2019届山东聊城质检,3)如图所示,质量均为m的相同工件a、b,横截面为平行四边形,靠在一起置于水平面上,它们的侧面与水平面的夹角为θ。 已知a、b间相接触的侧面是光滑的,当在工件b上加一水平推力F时,两工件一起向左匀速运动,下列说法正确的是( ) A.工件a对地面的压力等于工件b对地面的压力 B.工件a对地面的压力小于工件b对地面的压力 C.工件a受到的摩擦力等于工件b受到的摩擦力 D.工件a受到的摩擦力大于工件b受到的摩擦力 答案 B 3.(2019届山东淄博摸底,6)如图所示,物体A、B置于水平地面上,与地面间的动摩擦因数均为μ,物体A、B用一根跨过动滑轮的细绳相连。 现用逐渐增大的力向上提升滑轮,某时刻拉物体A的细绳与水平面夹角为53°,拉物体B的细绳与水平面夹角为37°,此时A、B两物体刚好处于平衡状态,则物体A、B的质量之比 为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)( ) A. B. C. D. 答案 A 4.(2018湖北孝感联考)如图所示,一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部爬到a处,则下列说法正确的是( ) A.在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力 B.在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力 C.在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力 D.在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力 答案 B 5.(2019届山东菏泽期中,5)如图所示,质量为m的光滑球体夹在竖直墙和斜面体之间静止,斜面体质量也为m,倾角为45°,斜面体与水平地面间的动摩擦因数为μ(0.5<μ<1),斜面体与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,若增加球体的质量,且使斜面体静止不动,则可增加的最大质量为( ) A.mB. m C. mD. m 答案 C 6.(2019届山东枣庄期中,9)质量不计的棒AB的一端A固定于水平地面,可绕A点无摩擦地转动,B端靠在物体C上,物体C靠在光滑的竖直墙上,如图所示。 若在物体C上再放一个小物体,整个装置仍保持平衡,则B端与物体C之间的弹力大小将( ) A.变大B.变小 C.不变D.无法确定 答案 A 7.(2019届山东泰安一中模拟,9)如图所示,两根刚性轻杆上端由自由旋转轴A连接,轻杆下端固定一根自然伸长的匀质轻弹簧,围成边长为L的等边三角形ABC,将此装置竖直放在光滑水平面上,在轴A处施加竖直向下的大小为F的作用力,弹簧被拉伸一定长度,若此时弹簧弹力大小恰为 则弹簧的劲度系数为( ) A. B. C. D. 答案 B 8.(2018河北定州期中,10)(多选)如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A、B分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接,现在用力将小球B缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F=10N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)( ) A.小球A只受到杆对A的弹力 B.小球A受到的杆的弹力大小为20N C.此时轻绳与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为 N D.小球B受到杆的弹力大小为10 N 答案 BD 9.(2018陕西西安模拟,9)(多选)如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上,一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。 下列说法中正确的是( ) A.半圆柱体对小物块的支持力变大 B.地面对半圆柱体的摩擦力先增大后减小 C.外力F变大 D.地面对半圆柱体的支持力变大 答案 BC 10.(2017河北唐山一模,15)光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示。 将悬点A缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直方向,在这个过程中,轻绳的拉力( ) A.逐渐增大B.大小不变 C.先减小后增大D.先增大后减小 答案 C 11.(2019届山东潍坊调研,10)(多选)如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行。 在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则( ) A.b对c的摩擦力一定减小 B.b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上 C.地面对c的摩擦力方向一定向右 D.地面对c的摩擦力一定减小 答案 BD 12.(2019届山东威海一中摸底,9)(多选)如图所示,质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方,当小球B平衡时,所受绳子的拉力为T1,弹簧的弹力为F1;现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2>k1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时小球B所受绳子的拉力为T2,弹簧的弹力为F2。 则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系,正确的是( ) A.T1>T2B.T1=T2C.F1 答案 BC
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