发布时间 : 星期五 文章江苏专版2019高考物理一轮复习第二章相互作用学案.doc更新完毕开始阅读daa4f093f321dd36a32d7375a417866fb84ac0fd
[解析]
小球沿圆环缓慢上移可看作处于平衡状态对小球进行受力 分析作出受力示意图如图所示由图可知△OAB∽△GFA即G RFABFNR
当A点上移时半径不变AB长度减小故F减小FN不变故C正确。 [答案] C
轻绳与滑轮的组合
[典例] (20182济南模拟)竖直放置的“”形支架上一根不可伸长
的轻绳通过不计摩擦的轻质滑轮悬挂一重物G现将轻绳的一端固定于支 架上的
A点另一端从B点(与A点等高)沿支架缓慢地向C点靠近则绳 中拉力大小变化的情况是( ) A变大 B变小 C不变 D先变大后变小
[解析] 因不计轻质滑轮的摩擦力故悬挂重物的左右两段轻绳的拉力大
小相等由平衡条件可知两绳与竖直方向的夹角大小相等设均为θ则有 2Fcos θG。设左右两段绳长分别为l1、l2两竖直支架之间的距离为d则 有l1sin θl2sin θd得sin θd l1l2在悬点B竖直向上移至C点
的过程中虽然l1、l2的大小均变化但l1l2不变故θ不变F不变C正确。 [答案] C [反思领悟]
(1)不计滑轮与绳间的摩擦时左右两段绳中张力相等左右两段绳与竖直方向的夹角也 相等。
(2)总绳长度不变时sin θd
l绳中张力和绳与竖直方向的夹角θ随两悬点水平距离d的变化而变化。 49
[应用体验]
1(20182宿迁模拟)如图所示在竖直放置的穹形光滑支架上一
根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G。现将轻绳的一端固 定于支架上的A点另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近。则绳中拉力 大小变化的情况是( )
A先变小后变大 B先变小后不变 C先变大后不变 D先变大后变小
解析选C 当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时设
两绳的夹角为2θ。以滑轮为研究对象分析受力情况作出 受力图如图甲所示。根据平衡条件得2Fcos θmg得到绳 子的拉力Fmg2cos θ
所以在轻绳的右端从B点移到直杆最
上端的过程中θ增大cos θ减小则F变大。当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时 如图乙设两绳的夹角为2α。设绳子总长为L两直杆间的距离为s由数学知识得到sin α s
LL、s不变则α保持不变。再根据平衡条件可知两绳的拉力F保持不变。所以绳中 拉力大小变化的情况是先变大后不变。C正确。
2(20182海安模拟)有甲、乙两根完全相同的轻绳甲绳A、B两端按图甲的方式固定 然后将一挂有质量为M重物的光滑轻质动滑轮挂于轻绳上当滑轮静止后设绳子的张力大 小为T1乙绳两端按图乙的方式连接然后将同样的定滑轮且挂有质量为M的重物挂于乙轻绳上当滑轮静止后设乙绳子的张力大小为T2。现甲绳的B端缓慢向下移动至C点乙绳的E端缓慢移动至F点在两绳的移动过程中下列说法正确的是( )
AT1、T2都变大 BT1变大、T2变小 CT1、T2都不变 DT1不变、T2变大 解析选D 对甲图分析设绳子总长为L两竖直墙之间的距离为s左侧绳长为L1右侧绳长为L2。由于绳子上的拉力处处相等所以两绳与竖直方向夹角相等设为θ则由50 几何知识得sL1sin θL2sin θ(L1L2)sin θ又L1L2L得到sin θs L
当绳子右端慢慢向下移时s、L没有变化则θ不变。绳子的拉力大小为T1重物的重力为G。以滑轮为研究对象根据平衡条件得2T1cos θG解得T1G2cos θ 可见当θ
不变时绳子拉力T1不变。对乙图当绳子的右端从E向F移动的过程中由于绳子的长度 不变所以两个绳子之间的夹角增大由于两个绳子的合力大小等于物体的重力方向与重 力的方向相反所以当两个绳子之间的夹角增大时绳子的拉力之间的夹角增大所以绳子 的拉力T2增大。故A、B、C错误D正确。
对点训练物体的受力分析 1.(20182南京五校联考)
如图所示甲、乙两物体叠放在水平面
上用水平向右的拉力F拉乙甲、乙保持静止状态甲、乙间的接 触面水平则乙受力的个数为( ) A
3个 B4个 C5个 D6个
解析选C 对甲受力分析可知甲仅受到自身的重力和乙的支持力甲、乙两物体之
间没有摩擦力故乙受到重力、甲对乙的压力、地面的支持力、水平向右的拉力F和地面向 左的摩擦力故选C。
2.(20182徐州模拟)如图所示与竖直方向成45°角的天花板上
有一物块该物块在竖直向上的恒力F作用下恰好能沿天花板匀速上 升则下列说法中正确的是( ) A物块一定受两个力的作用 B物块一定受三个力的作用 C物块可能受三个力的作用 D物块可能受四个力的作用
解析选D 物块沿天花板匀速上升受力平衡对物块受力分析可知若天花板对物
块没有向下的压力则物块受到重力和向上的恒力。若天花板对物块有垂直天花板向下的压
力则必定有沿天花板向下的摩擦力则物块受到重力、向上的恒力、垂直天花板向下的压 力和沿天花板向下的摩擦力所以物块可能受到两个力也可能受到四个力故A、B、C错 误D正确。
对点训练解决平衡问题的四种常用方法
3(20182广东六次联考)一个质量为3 kg的物体被放置在倾角为α30°的固定光51 滑斜面上在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(g10 m/s2)( )
A仅甲图 B仅乙图
C仅丙图 D甲、乙、丙图
解析选B 物体在光滑斜面上受重力、支持力和沿斜面向上的拉力斜面光滑故物体
不受摩擦力将重力沿斜面和垂直于斜面进行分解重力垂直于斜面的分力一定与支持力相 等要使物体处于静止拉力应等于重力沿斜面向下的分力即Fmgsin θ33103 1 2 N
15 N故只有乙平衡。故选B。
4.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α90°质量为m2的小球位于水平地面上设此时质量为m2的小球对地面压力大小为FN细线的拉力大小为FT则( ) AFN
(m2m1)g BFNm2g CFT 2
2m1g DFT
m2 2 2m1g
解析选B 分析小球m1的受力情况由物体的平衡条件可得绳的拉力FT0故C、 D均错误分析m2受力由平衡条件可得FNm2g故A错误B正确。 5.(20182连云港高三检测)如图支架固定在水平地面上其倾
斜的光滑直杆与地面成30°角两圆环A、B穿在直杆上并用跨过 光滑定滑轮的轻绳连接滑轮的大小不计整个装置处于同一竖直平
面内。圆环平衡时绳OA竖直绳OB与直杆间夹角为30°。则环A、B的质量之比为( ) A1∶3 B1∶2 C.3∶1 D.3∶2
解析选A 分别对A、B两圆环受力分析运用合成法如图 以A为研究对象则A只能受到重力和绳子的拉力的作用杆对A不 能有力的作用否则A水平方向受力不能平衡。所以TmAg以B为研究对象根据共点力平衡条件结合图可知绳子的拉力T与B受到的支
持力N与竖直方向之间的夹角都是30°所以T与N大小相等得mBg23Tcos 30°
3T故mA∶mB1∶3。
6(20182平昌县模拟)如图所示的几种情况中不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量52 不计一切摩擦物体质量都为m且均处于静止状态有关角度如图所示。弹簧测力计示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是( ) AFBFDFAFC BFDFCFBFA
CFDFBFAFC DFCFDFBFA 解析选C 对甲图中的m受力分析m受力平衡根据平衡条件得2FAcos 45°mg 解得FA 2 mg2
对乙图中的m受力分析m受力平衡根据平衡条件得 弹簧秤的示数 FBmg
对丙图中的m受力分析m受力平衡根据平衡条件得 弹簧秤的示数FCmgsin 30° 1
2mg
对丁图中的m受力分析m受力平衡根据平衡条件得 2FDcos 75°mg解得FDmg2cos 75° 。
则FDFBFAFC故C正确。
7[多选](20182邯郸检测)如图所示在高度不同的两水平台阶
上放有质量分别为m1、m2的两物体物体间用轻弹簧相连弹簧与竖直 方向夹角为θ。在m1左端施加水平拉力F使m1、m2均处于静止状态 已知m1表面光滑重力加速度为g则下列说法正确的是( ) A弹簧弹力的大小为Fsin θ
B地面对m2的摩擦力大小为F C地面对m2的支持力可能为零 Dm1与m2一定相等
解析选AB 对整体受力分析可知整体受重力、支持力、拉力要使整体处于平衡
则水平方向一定有向右的摩擦力作用在m2上且大小与F相同故B正确因m2与地面间有 摩擦力则支持力一定不为零故C错误对m2受力分析可知弹簧弹力水平方向的分力应53 等于F故弹簧弹力为Fsin θ
故A正确因竖直方向上的受力不明确无法确定两物体的 质量关系也无法求出弹簧弹力与重力的关系故D错误。 8[多选](20182无锡模拟)在水平桌面上有一个质量为M且倾角 为α的斜面体。一个质量为m的物块在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面向下做匀速运动。斜面体始终处于静止状态。已知物块与斜面间
的动摩擦因数为μ重力加速度为g。下列结论正确的是( )
A斜面对物块的摩擦力大小是F B斜面对物块的摩擦力大小是μmgcos α C桌面对斜面体的摩擦力大小是Fcos α
D桌面对斜面体的支持力大小是(Mm)g 解析选BC 对物块受力分析如图甲所示由