（新課標）2022年高考物理一輪復(fù)習 主題二 相互作用 牛頓運動定律 課時跟蹤訓(xùn)練8

（新課標）2022年高考物理一輪復(fù)習 主題二 相互作用 牛頓運動定律 課時跟蹤訓(xùn)練8一、選擇題1(多選)(2017·河北名校聯(lián)盟)如圖所示，兩根輕繩a、b將日光燈懸掛在天花板上的O點，兩繩與豎直方向的夾角分別為60°和45°，日光燈保持水平并靜止，其重力為G，以下說法正確的是()Aa繩的拉力比b繩的拉力大Ba繩的拉力比b繩的拉力小C日光燈的重心一定在O點的正下方D日光燈的重心不一定在O點的正下方解析日光燈受到三個力的作用：重力、兩繩的拉力，當三個力平衡時，若三個力不平行，那么這三個力必是共點力，兩根繩子的拉力相交于O點，則日光燈的重力作用線必過O點，即知日光燈的重心一定在O點的正下方畫出日光燈的受力圖如圖所示，根據(jù)水平方向的平衡條件得Tasin60°Tbsin45°，由數(shù)學(xué)知識得Ta<Tb.答案BC2(2017·安徽蚌埠聯(lián)考)建筑裝修中，工人用質(zhì)量為m的磨石對傾角為的斜壁進行打磨，如圖所示當對磨石施加豎直向上、大小為F的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石與斜壁之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g.則關(guān)于斜壁受到磨石的摩擦力的大小與方向，下列說法正確的是()A(Fmg)cos，沿斜壁向上B(Fmg)cos，沿斜壁向下C(Fmg)cos，沿斜壁向上D(Fmg)cos，沿斜壁向下解析磨石受重力、推力、斜壁的彈力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)，如圖所示，則沿斜壁向下的滑動摩擦力f(Fmg)cos，支持力N(Fmg)sin，得f(Fmg)sin，方向沿斜壁向下，則由牛頓第三定律可知，斜壁受到磨石的摩擦力的大小為f(Fmg)cos(Fmg)sin，方向沿斜壁向上，只有選項A正確答案A3(2017·全國卷)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80 cm的兩點上，彈性繩的原長也為80 cm.將一鉤碼掛在彈性繩的中點，平衡時彈性繩的總長度為100 cm；再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點，則彈性繩的總長度變?yōu)?彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi))A86 cm B92 cm C98 cm D104 cm解析第一次平衡，設(shè)繩子與水平方向的夾角為，設(shè)繩子的拉力為F，則有2Fsinmg，sin，解得Fmg；第二次2Fmg，解得Fmg，故，根據(jù)胡克定律Fkx知，x cm cm10 cm，解得x6 cm，故彈性繩的總長度為LL02x80 cm12 cm92 cm，B正確答案B4(多選)(2017·天津卷) 如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)如果只人為改變一個條件，當衣架靜止時，下列說法正確的是()A繩的右端上移到b，繩子拉力不變B將桿N向右移一些，繩子拉力變大C繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點右移解析由于懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，衣架掛鉤兩邊繩上的力相等，根據(jù)力的平衡可知，掛鉤兩邊繩與豎直方向的夾角相等，設(shè)這個夾角為，將掛鉤左側(cè)繩延長，交于N桿c點，由幾何關(guān)系可知，ac就等于繩長，設(shè)桿間距離為d，繩長為L，則sin，設(shè)繩子拉力為F，則2Fcosmg，F(xiàn).繩的右端上移到b點，由于L、d不變，因此不變，繩子拉力F不變，A正確將桿N向右移一些，d變大，變大，因此繩子拉力變大，B正確繩的兩端高度差變化，只要d、L不變，繩子拉力不變，C錯誤只要d、L不變，換掛質(zhì)量更大的衣服，懸掛點的位置就不變，D錯誤答案AB5(2017·商丘模擬)如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用手拉住現(xiàn)拉動細線，使小球沿圓環(huán)緩慢上移，在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力FN的大小變化情況是()AF不變，F(xiàn)N增大 BF不變，F(xiàn)N減小CF減小，F(xiàn)N不變 DF增大，F(xiàn)N減小解析小球沿圓環(huán)緩慢上移可看作處于平衡狀態(tài)，對小球進行受力分析，作出受力示意圖如圖所示，由圖可知OABGFA即：，當A點上移時，半徑不變，AB長度減小，故F減小，F(xiàn)N不變，故C正確答案C6(多選)如圖所示，一小球在斜面上處于靜止狀態(tài)，不考慮一切摩擦，如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點轉(zhuǎn)至水平位置，則此過程中球?qū)醢宓膲毫1和球?qū)π泵娴膲毫2的變化情況是()AF1先增大后減小BF1先減小后增大CF2一直減小DF1和F2都一直增大解析 小球受重力、擋板彈力F1和斜面彈力F2，將F1與F2合成為F，如圖所示：小球一直處于平衡狀態(tài)，三個力中的任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故F1和F2合成的合力F一定與重力等值、反向、共線從圖中可以看出，當擋板繞O點逆時針緩慢地轉(zhuǎn)向水平位置的過程中，F(xiàn)1先變小，后變大，F(xiàn)2越來越?。还蔄、D錯誤，B、C正確 答案BC7如圖所示為簡化的吊車起吊斜坡上兩貨物的情境，斜坡上放有兩個完全相同的貨物a、b，質(zhì)量均為m，兩貨物用一根細鋼繩連接，在細鋼繩的中點加一垂直于斜坡的拉力F，使兩貨物均處于靜止狀態(tài)，若細鋼繩重力不計，細鋼繩與斜坡的夾角為，斜坡的傾角為，則下列說法正確的是()Aa、b兩貨物對斜坡的壓力大小相同Ba、b兩貨物受到的摩擦力方向一定相反C逐漸增大F時，貨物b先開始滑動D在F大小一定的情況下，圖中角越大，細鋼繩的拉力越大解析對a、b分別進行受力分析，如圖所示，a、b兩個貨物垂直于斜坡方向受力都平衡，則有NaTasinmgcos，NbTbsinmgcos，將F沿著細鋼繩的方向分解，得TTaTb，聯(lián)立可得NaNb，所以a、b兩貨物對斜坡的壓力大小相同，又F一定時，越大，T越小，故A正確，D錯誤貨物b處于靜止狀態(tài)，當Tbcosmgsin，即F2mgsintan時，貨物b受到的摩擦力為零；當F<2mgsintan時，貨物b受到摩擦力的方向沿斜坡向上；當F>2mgsintan時，貨物b受到的摩擦力的方向沿斜坡向下而貨物a必定受到沿斜坡向上的摩擦力作用，故a、b兩貨物受到的摩擦力方向不一定相反，故B錯誤對a，沿斜坡方向有Tcosmgsinfa，對b，沿斜坡方向有Tcosfbmgsin(fb可正、可負、可為零，fb為負值時表示與圖示方向相反)，兩貨物對斜面的正壓力相等，所以最大靜摩擦力相等，逐漸增大拉力T時，a先達到最大靜摩擦力，先滑動，故C錯誤答案A8(2017·衡水檢測)如圖所示，有一質(zhì)量不計的桿AO，長為R，可繞A自由轉(zhuǎn)動用繩在O點懸掛一個重為G的物體，另一根繩一端系在O點，另一端系在圓弧形墻壁上的C點當點C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動過程中(保持OA與地面夾角不變)，OC繩所受拉力的大小變化情況是()A逐漸減小 B逐漸增大C先減小后增大 D先增大后減小解析對G分析，G受力平衡，則拉力等于重力；故豎直繩的拉力不變；再對O點分析，O受繩子的拉力、OA的支持力及OC的拉力而處于平衡；受力分析如圖所示；將F和OC繩上的拉力合成，其合力與G大小相等，方向相反，則在OC上移的過程中，平行四邊形的對角線保持不變，平行四邊形發(fā)生圖中所示變化，則由圖可知OC的拉力先減小后增大，圖中D點時力最小；故選C.答案C9(2017·廣東汕頭二模)重力都為G的兩個小球A和B用三段輕繩如圖連接后懸掛在O點上，O、B間的繩子長度是A、B間的繩子長度的2倍，將一個拉力F作用到小球B上，使三段輕繩都伸直且O、A間和A、B間的兩段繩子分別處于豎直和水平方向上，則拉力F的最小值為()A.G B.G CG D.G解析對A球受力分析可知，因O、A間繩豎直，則A、B間繩上的拉力為0.對B球受力分析如圖所示，則可知當F與O、B間繩垂直時F最小，F(xiàn)minGsin，其中sin，則FminG，故A項正確答案A10(2017·福建南平一模)如圖所示，半圓形框架豎直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下處于靜止狀態(tài)，P與圓心O的連線與水平面的夾角為，將力F在豎直面內(nèi)沿順時針方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°，框架與小球始終保持靜止狀態(tài)，在此過程中下列說法正確的是()A框架對小球的支持力先減小后增大B拉力F的最小值為mgsinC地面對框架的摩擦力始終在減小D框架對地面的壓力先增大后減小解析以小球為研究對象，作出受力示意圖如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可知，拉力F沿順時針轉(zhuǎn)動至豎直向上之前，支持力逐漸減小，F(xiàn)先減小后增大，當F的方向沿圓的切線方向向上時，F(xiàn)最小，此時Fmgcos，A、B錯誤以框架與小球整體為研究對象，整體受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力F的作用，在F沿順時針方向轉(zhuǎn)動的過程中，F(xiàn)沿水平方向的分力逐漸減小，所以地面對框架的摩擦力始終在減小，C正確F沿豎直方向的分力逐漸增大，所以地面對框架的支持力始終在減小，D錯誤 答案C二、非選擇題11(2017·廣東中山模擬)一個底面粗糙、質(zhì)量為M的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且與水平面成30°角；現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球，小球放在斜面上，小球靜止時輕繩與豎直方向的夾角也為30°，如圖所示試求：(1)當劈靜止時繩子的拉力大小；(2)若地面對劈的最大靜摩擦力等于地面對劈支持力的k倍，為使整個系統(tǒng)靜止，k值必須滿足什么條件？解析(1)以小球為研究對象，對其受力分析，建立如圖甲所示直角坐標系，對FT和mg進行正交分解，由物體的平衡條件可知FTcos30°mgsin30°得FTmg(2)以劈和小球整體為研究對象，受力情況如圖乙所示，由物體的平衡條件可得FfFTcos60°為使整個系統(tǒng)靜止，其臨界狀態(tài)是靜摩擦力Ff為最大值，即有Ffk(Mm)gFTsin60°聯(lián)立以上兩式可得k即k值必須滿足k答案(1)mg(2)k12(2017·河北六校聯(lián)考)如圖所示，有一個重量為20 N的小物體放在斜面上，斜面底邊長AB40 cm，高BC30 cm，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.5，物體在一沿斜面向上的力F的作用下剛好處于靜止狀態(tài)(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，現(xiàn)將力F順時針轉(zhuǎn)動至水平向右并保持不變，求此時物體與斜面之間的摩擦力 解析當力F沿斜面向上，物體恰好不向上滑動時對物體受力分析，有FGsinGcos，由幾何關(guān)系得：sin0.6，cos0.8，F(xiàn)20 N；力F順時針轉(zhuǎn)動至水平向右時物體受力如圖所示，根據(jù)平衡條件得，F(xiàn)cosfGsin0，解得fGsinFcos20×0.6 N20×0.8 N4 N，負號表示方向沿斜面向下當力F沿斜面向上，物體恰好不向下滑動時，對物體受力分析，有FGsinGcos4 N；力F順時針轉(zhuǎn)動至水平向右時，有FcosfGsin0，解得，f8.8 N，方向沿斜面向上答案4 N，方向沿斜面向下；或8.8 N，方向沿斜面向上