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
故A、B均只受重力和支持力作用水平方向没有外力故水平方向均不受摩擦力同时A、B间也没有弹力作用故A正确B、C、D错误。
2(20182泰兴中学检测)如图所示a、b两个质量相同的球用线连接a球用线挂在天 花板上b球放在光滑斜面上系统保持静止以下图示哪个是正确的( )
解析选B 对
b球受力分析受重力、斜面对其垂直斜面向上的支持力和细线的拉力
由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线故细线拉力向右 上方故A图错误再对ab两个球整体受力分析受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面 细线的拉力再次根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方故C、D图均 错误B正确。
3.(20182徐州模拟)如图所示水平面上的长方体物块被沿对角线 分成相同的A、B两块。物块在垂直于左边的水平力F作用下保持原 来形状沿力F的方向匀速运动则( ) A物块A受到4个力作用 B物块A受到水平面的摩擦力为F2
C物块B对物块A的作用力为F
D若增大力F物块A和B将相对滑动
解析选B 对物块A分析受力情况A受重力、水平面的支持力、
滑动摩擦力f、B的弹力NBA和摩擦力fBA即知物块A共受5个力作用故A错误。A、B受到水平面的摩擦力大小相等对A、B整体由平衡 条件F2f得物块A受到水平面的摩擦力fF2 故B正确。如图所
示物块B对物块A的作用力是弹力NBA和摩擦力fBA的合力对A在水平方向受力平衡可44 知弹力NBA和摩擦力fBA的合力与f大小相等所以物块B对物块A的作用力等于fF2 故
C错误。整体匀速运动有 fBANBAtan θ ≤μNBA得μ≥ 1
tan θ
若增大力F物块A和B不 会发生相对滑动故D错误。
突破点(二) 解决平衡问题的四种常用方法 适用条件 注意事项 优点
合成法 物体受三个力 作用而平衡 (1)
表示三个力大小的线段长度不可 随意画
(2)两力的合力与第三个力等大反向 对于物体所受的三个 力有两个力相互垂直 或两个力大小相等的平 衡问题求解较简单 分解法 物体受三个力
作用而平衡 合力为物体所受的力而两个分力分别与物体受到的另两个力等大反向 正交分 解法 物体受三个或三个以上的力 作用而平衡
选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴
重合 对于物体受三个以上的力处于平衡状态的问题 求解较方便 力的三
角形法 物体受三个力
作用而平衡 将三个力的矢量图平移构成 一个依
次首尾相连接的矢量三角形 常用于求解一般矢量三 角形中未知力的大小和 方向
[典例] (20182烟台一模)如图所示斜面上放有两个完全相同的物体a、b两物体间
用一根细线连接在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F使两物体均处于静止状态。则下 列说法正确的是( )
Aa、b两物体的受力个数一定相同
Ba、b两物体对斜面的压力相同 Ca、b两物体受到的摩擦力大小一定相等 D当逐渐增大拉力F时物体b先开始滑动 [审题指导]
(1)两物体均处于静止状态说明所受合力均为零。 (2)“中点”
说明对称由对称性可确定左右两段细线拉力的大小关系。 (3)当拉力F增大时先达到最大静摩擦力的物体先滑动。 45
[解析]
对a、b进行受力分析如图所示。 b物体处于静止状态当细线沿斜面向上的分量与重力沿斜面向下的分量相等时摩擦
力为零所以b可能只受3个力作用而a物体必定受到摩擦力作用肯定受4个力作用故A错误a、b两个物体垂直于斜面方向受力都平衡则有FNFTsin θmgcos θ解得FNmgcos θFTsin θ则a、b两物体对斜面的压力相同故B正确根据对A项的分析可知b的摩擦力可以为零而a的摩擦力一定不为零故C错误对a沿斜面方向有FTcos θmgsin θFfa对b沿斜面方向有FTcos θmgsin θFfb正压力相等所以最大静摩擦力相等则a先达到最大静摩擦力先滑动故D错误。 [答案] B [方法规律]
(1)物体受四个及以上的力作用时一般要采用正交分解法。
(2)采用正交分解法建立坐标轴时应使尽可能多的力与坐标轴重合从而使需要分解的 力尽可能少。 [集训冲关]
1重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时有如图所示的比赛动作当运动员竖 直倒立保持静止状态时两手臂对称支撑夹角为θ则( )
A当θ60°时运动员单手对地面的正压力大小为G2
B当θ120°时运动员单手对地面的正压力大小为G C当θ不同时运动员受到的地面合力不同
D当θ不同时运动员与地面间的相互作用力不相等
解析选A 运动员受力如图所示地面对手的支持力F1F2G2 则
运动员单手对地面的正压力大小为G2 与夹角θ无关选项A正确B错误
不管角度如何运动员受到的合力为零与地面之间的相互作用力总是等大选项C、D错误。 46
2.[多选](20182宣城模拟)
如图所示在夜光风筝比赛现场某
段时间内某小赛手和风筝均保持静止状态此时风筝平面与水平面夹 角为30°风筝的质量为m1 kg轻质细线中的张力为FT10 N
该同学的质量为M29 kg则以下说法正确的是(风对风筝的作用力认为与风筝垂直g取 10 m/s2)( )
A风对风筝的作用力为103 N B细线与水平面的夹角为30° C人对地面的摩擦力方向水平向左
D人对地面的压力大小等于人和风筝整体的重力即300 N 解析选AB 对风筝进行受力分析如图所示将所有的力沿风筝 和垂直于风筝平面进行正交分解则 FTcos θmgcos 60°FTsin θ
mgsin 60°F解得θ60°F10 3 N细线与风筝成60°
角也就是与水平成30°角A、B正确将风筝和人视为一个整体
由于受风力向右上方因此地面对人的摩擦力水平向左根据牛顿第三定律人对地面的摩 擦力水平向右C错误由于细线对人向上拉因此人对地面的压力小于人的重力290 ND 错误。
突破点(三) 解决动态平衡问题的三种方法
动态平衡问题简述通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢地变化物体在这一 变化过程中始终处于一系列的平衡状态中这种平衡称为动态平衡。解决此类问题的基本思 路是化“动”为“静”“静”中求“动”具体有以下三种方法
一解析法
对研究对象进行受力分析先画出受力示意图再根据物体的平衡条件列式求解得到 因变量与自变量的一般函数表达式最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
[例1] 如图所示与水平方向成θ角的推力F作用在物块上随
着θ逐渐减小直到水平的过程中物块始终沿水平面做匀速直线运动。 关于物块受到的外力下列判断正确的是( ) A推力F先增大后减小
B推力F一直减小 C物块受到的摩擦力先减小后增大 47 D物块受到的摩擦力一直不变
[解析] 对物块受力分析建立如图所示的坐标系。由平衡条件 得Fcos θFf0
FN(mgFsin θ)0又FfμFN联立可得F μmgcos θμsin θ
可见当θ减小时F一直减小B正确摩
擦力FfμFNμ(mgFsin θ)可知当θ、F减小时Ff一直减小。 [答案] B 二图解法
此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题。一般按照以 下流程解题。 受力 分析
―――――――→ 化“
动”为“静” 画不同状态 下的平衡图
――――――――→ “静
”中求“动” 确定力 的变化
[例2] (20162全国卷Ⅱ)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( ) AF逐渐变大T逐渐变大 BF逐渐变大T逐渐变小
CF逐渐变小T逐渐变大 DF逐渐变小T逐渐变小
[解析] 以O点为研究对象受力分析如图所示当用水平向左的力缓慢拉动O点时则绳OA与竖直方向的夹角变大由共点力的平衡条件知F逐渐变大T逐渐变大选项A正确。 [答案] A
三相似三角形法
在三力平衡问题中如果有一个力是恒力另外两个力方向都变化且题目给出了空间 几何关系多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似可利用相似三角形对应边成 比例进行计算。
[例3] (20182商丘模拟)如图所示固定在竖直平面内的光滑圆环
的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上。一根细线的下
端系着小球上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线使小球沿圆环缓慢上48 移在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是( )
AF不变FN增大 BF不变FN减小 CF减小FN不变 DF增大FN减小