发布时间 : 星期日 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
解析选D 对滑轮受力分析受两个绳子的拉力和杆的弹力滑轮一直保持静止合
力为零故杆的弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线由于两个绳子的拉力大小 等于重物的重力大小不变方向也不变故两个拉力的合力为2mg与水平方向成45° 斜向右下方若保持滑轮的位置不变改变θ的大小滑轮受力情况不变故滑轮受到木杆 的弹力大小不变故A、B、C错误D正确。 34
力的合成中两类最小值问题
(一)合力一定其中一个分力的方向一定当两个分力垂直时另一个分力最小。
1如图所示重力为G的小球用轻绳悬于O点用力F拉住小球使轻绳保持偏离竖直 方向60°角且不变当F与竖直方向的夹角为θ时F最小则θ、F的值分别为( ) A
0°G B30° 3 2G
C60°G D90° 1 2G
解析选B
小球重力不变位置不变则绳OA拉力的方向不变故当拉力F与绳OA垂直时力 F最小故θ30°FGcos θ 3 2
GB正确。
2.(20182武昌调研)将两个质量均为 m的小球a、b用细线相连
后再用细线悬挂于O点如图所示。用力F拉小球b使两个小球
都处于静止状态且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ30°则F的最小值为( ) A. 3
3mg Bmg C. 3
2mg D. 1 2mg
解析选B 将ab看成一个整体受力分析可知当力F与Oa垂直时F最小可知此时F2mgsin θmgB正确。
(二)合力方向一定其中一个分力的大小和方向都一定当另一个分力与合力方向垂直 时这一分力最小。
3.如图所示一物块受一恒力F作用现要使该物块沿直线AB运动 应该再加上另一个力的作用则加上去的这个力的最小值为( ) AFcos θ BFsin θ CFtan θ DFcot θ
解析选B 要使物块沿AB方向运动恒力F与另一个力的合力必沿AB方向当另一个力与AB方向垂直时为最小故F′Fsin θB正确。 4.如图所示甲、乙、丙三人分别在两岸用绳拉小船在河流中行
驶已知甲的拉力大小为800 N方向与航向夹角为30°乙的拉力35 大小为400 N方向
与航向夹角为60°要保持小船在河流正中间沿虚线所示的直线行驶 则丙用力最小为( )
A与F甲垂直大小为400 N B与F乙垂直大小为200 3 N
C与河岸垂直大小约为746 N D与河岸垂直大小为400 N
解析选C 如图所示甲、乙两人的拉力大小和方向一定
其合力为如图所示中的F要保持小船在河流中间沿虚线方向直线 行驶F与F丙的合力必沿图中虚线方向当F丙与图中虚线垂直时 值最小由图可知F丙minF乙sin 60°F甲sin 30°200 3 N400 N≈746 NC正确。 [反思领悟]
两类最小值问题因初始条件有所差别表面上看似乎不同但这两类问题实际上都是应 用图解法分析极值条件从而得出最后结果。
对点训练力的合成问题
1(20182大丰期末)下面关于合力和它的两个分力的关系的叙述中正确的是( ) A合力一定大于其中任意的一个分力 B合力有可能小于其中任意一个分力
C两个分力的大小不变夹角在0180°之间变化夹角越大其合力也越大 D两个力F1和F2的夹角θ不变F1大小不变只要F2增大合力F就一定增大 解析选B 不在同一条直线上的两个力合成时遵循平行四边形定则故合力可能大
于、小于或等于任意一个分力故A错误B正确两个共点力的夹角在0180°之间其 合力随两力夹角的增大而减小故C错误若夹角θ不变F1大小不变F2增大若F2与F1反向F1F2则合力F减小故D错误。
2(20182淮安模拟)如图所示两绳相交于O点绳与绳绳与天花板间夹角大小如图现用一力F作用于O点F与右绳间夹角为α保
持F的大小不变改变α角的大小忽略绳本身的重力则下述哪种情 况下两绳所受的张力相等( )
Aα135° Bα150° Cα120° Dα90°
解析选A 点O受三个拉力由于两绳所受的张力相等故根据平行四边形定则可以
得到两绳拉力的合力在其角平分线上而其必定与第三个力F平衡即与F等值、反向、共 线故拉力F在两绳夹角平分线的反向延长线上根据几何关系α135°故选A。 36 3.(20182南京一模)如图所示高空走钢丝的表演中若表演者
走到钢丝中点时使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角此时钢丝 上的弹力应是表演者和平衡杆重力的( ) A. 1 2 B. cos θ 2
C. 1
2sin θ D. tan θ 2
解析选C 以人和平衡杆整体为研究对象分析受力情况作出受力分解图根据平 衡条件
两绳子合力与重力等大反向则有 2Fsin θmg解得Fmg2sin θ
故钢丝上的弹力应是表演者和平衡杆重力的 1
2sin θ
故C正确A、B、D错误。
4[多选]已知力F的一个分力F1跟F成30°角大小未知另一个分力F2的大小为 3
3F方向未知则F1的大小可能是( ) A. 3F3
B. 3F2 C. 23F3 D.3F
解析选AC 如图所示因F2 3
3FFsin 30°故F1的大小 有两种可能情况由ΔFF2 2Fsin 30°2 3
6F即F1的大
小分别为Fcos 30°ΔF和Fcos 30°ΔF即F1的大小分别为 3 3F和 23
3FA、C正确。
5架在A、B两根晾衣竿之间的一定质量的均匀铁丝在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应 铁丝呈现如图所示的两种形状。则铁丝对晾衣竿的拉力( )
A夏季时的拉力较大 B冬季时的拉力较大 C夏季和冬季时的拉力一样大 D无法确定
解析选B 以整条铁丝为研究对象受力分析如图所示由共点力的平衡条件知两37 竿对铁丝的弹力的合力与其重力平衡由几何关系得Fcos θMg2 故FMg2cos θ由于
夏天气温较高铁丝的体积会膨胀两竿正中部位铁丝下坠的距离h变大则铁丝在竿上固 定处的切线方向与竖直方向的夹角θ变小故F较小根据牛顿第三定律得铁丝对晾衣竿拉力大小与F相等故可知冬季时拉力较大故B正确A、C、D错误。 对点训练力的分解问题
6.(20182汉中模拟)如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图图中BC边为斧头背面AB、AC边是斧头的刃面。要使斧头容易劈开木柴则应( )
ABC边缩短些AB边也缩短些 BBC边延长些AB边也延长些 CBC边缩短些但AB边延长些
DBC边延长些但AB边缩短些 解析选C 如图所示对斧头向下的力分解为垂直刃面对木柴两端的挤压力两力与
斧头的AB、BC边相互垂直 则可知当BC边短一些AB边长一些时两力之间的夹角更大 则两分力更大 故C正确A、B、D错误。
7.[多选](20182洛阳模拟)如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图锁舌 尖角为37°此时弹簧弹力为24 N锁舌表面较光滑摩擦不计(sin 37°0.6cos 37°0.8)下列说法正确的是( ) A此时锁壳碰锁舌的弹力为40 N B此时锁壳碰锁舌的弹力为30 N C关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐增大 D关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变
解析选AC 锁壳碰锁舌的弹力分解如图所示其中F1FNsin 37°且
此时F1大小等于弹簧的弹力24 N解得锁壳碰锁舌的弹力为40 N选项A正确B错误关门时弹簧的压缩量增大弹簧的弹力增大故锁壳碰锁舌的弹力 逐渐增大选项C正确D错误。
8.[多选](20182苏州质检)如图所示质量为m的木块在推力F作用下 在水平地面上做匀速直线运动已知木块与地面间的动摩擦因数为μ那 么木块受到的滑动摩擦力为( ) 38 Aμmg Bμ(mgFsin θ) C
μ(mgFsin θ) DFcos θ
解析选BD 对木块进行受力分析如图所示将F进行正交分解由于木块做匀速直线 运动所以在x轴和y轴均受力平衡即Fcos θ FfFNmgFsin θ 又由于Ff
μFN故Ffμ(mgFsin θ)B、D正确。
9(20182安阳二模)如图所示一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与
竖直方向的夹角为θ30°且绳绷紧则练功队员对沙袋施加的作用力大小为( ) A.mg2 B. 3 2