2014年高考二轮复习专题训练之相互作用（含答案解析） 7页

‎2014年高考二轮复习相互作用 ‎1．如图所示，F1、F2为有一定夹角的两个力，L为过O点的一条直线，当L取什么方向时，F1、F2在L上分力之和为最大（ ）‎ ‎（A）F1、F2合力的方向， ‎ ‎（B）F1、F2中较大力的方向， ‎ ‎（C）F1、F2中较小力的方向， ‎ ‎（D）以上说法都不正确。[来源:Z|xx|k.Com]‎ 答案：A解析：当L取F1、F2合力的方向，F1、F2在L上分力之和为最大，选项A正确。‎ ‎2. 如图所示,倾角为0的固定斜面上有一个固定竖直挡板，在挡板和斜面之间有一 个质量为m的光滑球，设挡板对球的支持力为F1，斜面对球的支持力为F2，将挡板绕挡板与斜面的接触点缓慢地转至水平位置。不计摩擦，在此过程中 A. F1始终增大，F2始终减小 B. F1始终增大，F2先增大后减小 C. F1先减小后增大，F2先增大后减小 D. F1先减小后增大，F2始终减小 答案：D解析：将挡板绕挡板与斜面的接触点缓慢地转至水平位置， F1先减小后增大，F2始终减小，选项D正确。‎ ‎3．如图所示，两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30°角，b弹簧水平，a、b的劲度系数分别为k1、k2。则两弹簧的伸长量x1与x2之比为 A． B． C． D．‎ 答案：C解析：作出小球受力图，由平行四边形定则可知a弹簧中弹力是b中2倍，即k1 x1=2 k2 x2，解得=，选项C正确。‎ ‎4、如图所示，一根铁链一端用细绳悬挂于A点。为了测量这个铁链的质量，在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球，待整个装置稳定后，测得两细绳与竖直方向的夹角为α和β，若tanα∶tanβ=1∶3，则铁链的质量为：‎ A．m B．2m ‎ C．3m ‎ D．4m ‎ ‎5．如图所示，两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上，支架的夹角为120°，用轻绳将两球与质量为m2的小球连接，绳与杆构成一个菱形，则m1∶m2为（A）‎ A．1∶1 ‎ B．1∶2‎ C．1∶‎ D．∶2[来源:学科网ZXXK]‎ ‎6．如图所示，相隔一定距离的两个相同圆柱体固定在同一水平高度处，一轻绳套在两圆柱体上，轻绳下端悬挂一重物，绳和圆柱体之间的摩擦忽略不计。现增加轻绳长度，而其他条件保持不变，则 A．轻绳对物体的作用力的合力将变大 B．轻绳对物体的作用力的合力将不变 C．轻绳的张力将变大 D．轻绳的张力将变小 答案：BD 解析：现增加轻绳长度，轻绳对物体的作用力的合力将不变，轻绳的张力将变小，选项BD正确。‎ ‎7.如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ=370，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F=10N，刷子的质量为m=‎0.5kg，刷子可视为质点，刷子与板间的动摩擦因数=0.5，天花板长为L=‎4m，取g=‎10m/s2，试求： ‎ ‎（1）刷子沿天花板向上的加速度。‎ ‎（2）工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。‎ ‎7.（10分）‎ 解：（1）（2分）‎ ‎ （2分）‎ ‎ （1分）‎ ‎ 由以上三式得： （2分）‎ ‎ （2）由得： （3分）‎ ‎8.如图所示，一个底面粗糙，质量为m的斜面体静止在水平地面上，斜面体斜面是光滑的，倾角为30°.现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，小球静止时轻绳与斜面的夹角是30°.‎ ‎(1)求当斜面体静止时绳的拉力大小；‎ ‎(2)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍，为了使整个系统始终处于静止状态，k值必须满足什么条件？‎ ‎8．[解析]　(1)对小球进行受力分析，它受到重力mg，方向竖直向下；轻绳拉力T，方向沿着绳子向上；斜面体对它的支持力FN，方向垂直于斜面向上．‎ 根据平衡条件可知，T、FN的合力竖直向上，大小等于mg，‎ 根据几何关系可求得T＝mg.‎ ‎(2)以斜面体为研究对象，分析其受力：重力mg，方向竖直向下；小球对斜面体的压力FN′，方向垂直于斜面向下(与FN等大反向)；地面支持力F，方向竖直向上；地面静摩擦力Ff，方向水平向左．‎ 竖直方向F＝mg＋FN′cos30°‎ 水平方向Ff＝FN′sin30°‎ 根据(1)可知FN′＝FN＝T＝mg 又由题设可知Ffmax＝kF≥Ff＝FN′sin30°‎ 综合上述解得k≥.‎ ‎9.如右图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。则（ ）‎ A.当木板AB突然向下撤离后的瞬间，小球的加速度为0‎ B.当木板AB突然向下撤离后的瞬间，小球的加速度为大 小为g，方向竖直向下 C.当木板AB突然向下撤离后的瞬间，小球的加速度为大小为，方向垂直木板向下D.在木板AB撤离后的一小段时间内，小球的机械能减小 ‎[来源:学.科.网]‎ ‎10．如图所示，A、B两物体的质量分别是mA和mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦不计。如果绳的一端由P点缓慢向左运动到Q点，整个系统始终处于平衡状态，关于绳子拉力大小F和两滑轮间绳子与水平方向的夹角α的变化，以下说法中正确的是 ‎ A．F变小，a变小 ‎ B．F变大，a变小 ‎ C．F不变，a不变 ‎ D．F不变，a变大 ‎11．两个劲度系数分别为k1和k2‎ 的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则 A．b弹簧的伸长量也为L B．b弹簧的伸长量为[来源:学科网ZXXK][来源:学+科+网Z+X+X+K]‎ C．P端向右移运动的距离为‎2L D．P端向右移运动的距离为 ‎12.在研究摩擦力的实验中，将木块放在水平长木板上，如图a所示。用力沿水平方向拉木块，拉力从零开始逐渐增大。分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f 随拉力F的变化图象，如图b所示。已知木块质量为‎8.0 kg，重力加速度g＝‎10 m/s2，sin37°＝0.60，cos37°＝0.80。‎ ‎（1）求木块与长木板间的动摩擦因数；‎ ‎（2）如图c，木块受到恒力F＝50 N作用，方向与水平方向成θ＝37°角斜向右上方，求木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度；‎ ‎（3）在(2)中拉力F作用t1＝2.0 s后撤去，计算再经过多少时间木块停止运动？‎ 解析; （1）图b可知滑动摩擦力f=32N，压力FN=mg=80N，由f=ΜfN,‎ 求得木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4；‎ ‎（2）根据牛顿运动定律得Fcos θ－f＝ma Fsin θ＋N＝mg f＝μN 联立解得：a＝2.5 m/s2‎ ‎（3）拉力F作用t1＝2.0 s后物体速度v=at=2.5×2m/s=5m/s，‎ 撤去F后，加速度a′＝μg＝4 m/s2‎ 继续滑行时间t’＝v/a’＝ 1.25 s。‎ ‎13.如图所示，质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间，A和B都处于静止状态，求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少？‎ 解析：选取AB整体为研究对象，他受到重力、地面支持力、墙壁弹力和地面摩擦力作用而处于平衡状态，由平衡条件，N-(M+m)g=0，F=f，解得地面对三棱柱的支持力N=(M+m)g。‎ 隔离B分析受力，由平衡条件，tanθ=F/mg，解得地面对三棱柱的摩擦力f=F=mg tanθ。‎