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1专题2相互作用2019年高三二模、三模物理试题分项解析(I)一.选择题1.(2019全国考试大纲调研卷3)如图所示,重为10N的小球套在与水平面成37°角的硬杆上,现用一垂直于杆向上、大小为20N的力F拉小球,使小球处于静止状态(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8).则()A.小球不一定受摩擦力的作用B.小球受摩擦力的方向一定沿杆向上,大小为6NC.杆对小球的弹力方向垂直于杆向下,大小为4.8ND.杆对小球的弹力方向垂直于杆向上,大小为12N【参考答案】B2.(2019山东青岛联考)如图所示,质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上,物块与钢板间的动摩擦因数为μ,由于光滑固定导槽A、B的控制,该物块只能沿水平导槽运动。现使钢板以速度v1向右匀速运动,同时用水平力F拉动物块使其以速度v2(v2的方向与v1的方向垂直,沿y轴正方向)沿导槽匀速运动,下列说法正确的是()2A.若拉力F的方向在第一象限,则其大小一定大于μmgB.若拉力F的方向在第二象限,则其大小可能小于μmgC.若拉力F的方向沿y轴正方向,则此时F有最小值,其值为μmgv1v12+v22D.若拉力F的方向沿y轴正方向,则此时F有最小值,其值为μmgv2v12+v22【参考答案】BD3.(2019吉林五地六校联考)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.弹簧可能处于原长状态B.弹簧弹力的大小为m2g/cosθC.地面对m2的摩擦力大小为FD.地面对m2的支持力可能为零3【参考答案】C4(2019河南名校联盟尖子生调研)两个质量均为m的A、B小球用轻杆连接,A球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触,B球放在倾角为θ的斜面上,A、B均处于静止,B球没有滑动趋势,则A球对挡板的压力大小为A.mgtanθB.2mgtanθC.tanmgD.2tanmg【参考答案】B【名师解析】由于B球没有滑动趋势,因此B球不受斜面的摩擦力,对A、B整体研究,可得挡板对A球的弹力大小为tan2mgF,根据牛顿第三定律可知,A球对挡板的压力大小也为tan2mg,选项B正确。5.(2019·洛阳六校联考)把一个重为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直且足够高的平整的墙上,如图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化关系可能正确的是【参考答案】B【名师解析】由推力F的表达式F=kt可知,力F从零逐渐增大.当力F比较小时,物体沿墙壁下滑,物体所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为Ff=μF=μkt,即滑动摩擦力与时间t成正比.当滑动摩擦力Ff=G4时,物体的速度达到最大,当Ff>G时物体开始做减速运动,物体所受的滑动摩擦力继续随时间而增大.当物体速度减为零后,物体静止在墙壁上,此后摩擦力变为静摩擦力.根据平衡条件可知此后静摩擦力Ff=G保持不变.所以从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随时间t的变化关系可能正确的是图象B。6.(2019兰州六校联考)内壁光滑的球体壳半径为R,一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为mA、mB的小球A、B。将轻杆置于球体内部后,最终静止在图示位置不动,球心O与杆在同一竖直面内,过球心O竖直向下的半径与杆的交点为M,OM=R/2。下列判断中正确的是A.mAmBB.球体内壁对A球的支持力为NA=2mAgC.轻杆对B球的支持力有可能小于B球的重力D.若增大小球A的质量mA,θ角会增大【参考答案】.B7.(2019四川攀枝花一模)如图所示,六根原长均为l的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内的六个大小相等,互成60°的恒定拉力作用下,形成一个稳定的正六边形,弹簧在弹性限度内。已知正六边形的外接圆的直径为d,每根弹簧的劲度系数均为k,则每个拉力的大小为5A.)(ldkB.)2(ldkC.)2(ldkD.)(2ldk【参考答案】.B8.(2019江苏常州期末)“叠罗汉”是一种高难度的杂技。由六人叠成的三层对称静态造型如图所示,假设每个人的质量均为m,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则底层中A、B两人的右脚对水平地面压力之比约为()A.1B.C.D.【参考答案】D【名师解析】最上面的人受到的竖直向下重力为G,所以每个腿上的力都是,中间层最左边的人,受到竖直向下的力为:G+=,所以每个腿上的力都是,由对称性,中间层最右边的人每个腿上的力也是,最底层的A受到的力为G+=,每条腿上的力为:,B受到竖直向下的力为:G+×2=,所以其每条腿上的力为:,所以A、B两人的右脚对水平地面压力之比为7:10,故ABC错误,D正确。9.(2018·西安联考)如图所示,物体A、B置于水平地面上,与地面间的动摩擦因数均为μ,物体A、B用一跨过动滑轮的细绳相连,现用逐渐增大的力向上提升滑轮,某时刻拉A物体的绳子与水平面的夹角为53°,拉B物体的绳子与水平面的夹角为37°,此时A、B两物体刚好处于平衡状态,则A、B两物体的质量之比mAmB为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8)()6A.4μ+33μ+4B.3μ+44μ+3C.4μ-33μ-4D.3μ-44μ-3【参考答案】A10.(2019洛阳六校联考)如图所示,水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起,a的左端通过一根轻绳与质量为m=3kg的小球相连,绳与水平方向的夹角为60°,小球静止在光滑的半圆形器皿中.水平向右的力F=40N作用在b上,三个物体保持静止状态.,g取10m/s2,下列说法正确的是()A.物体c受到向右的静摩擦力B.物体b受到一个摩擦力,方向向左C.桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右D.撤去力F的瞬间,三个物体将获得向左的加速度【参考答案】B【名师解析】设b对c的静摩擦力为f,则水平方向上只受f影响,且c保持静止,可知f=0,选项A错误B正确;隔离物体b分析受力,设a对b的静摩擦力为f1,则水平面上,由平衡条件:F+f1+f=0,解得f1=-F=-40N,故b只受一个静摩擦力,方向与F相反,即水平向左,选项B正确;a静止,设绳的拉力为T,器皿对小球的弹力为N,桌面对a的静摩擦力为f2,则水平面上由平衡条件:-f1+f2-T=0①对小球受力分析如图:7由于小球静止,故竖直方向上:Nsin60°+Tsin60°=mg②水平方向上:Ncos60°=Tcos60°③联立①②③式代入数据解得:T=103N,f2=-22.68N,故地面对a的静摩擦力水平向左,选项C错误;若撤去F,对a,水平方向上受绳的拉力:T=103cos60°<f2=-22.68N,故整个系统仍然保持静止,选项D错误.11.(2019兰州六校联考)内壁光滑的球体壳半径为R,一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为mA、mB的小球A、B。将轻杆置于球体内部后,最终静止在图示位置不动,球心O与杆在同一竖直面内,过球心O竖直向下的半径与杆的交点为M,OM=R/2。下列判断中正确的是A.mAmBB.球体内壁对A球的支持力为NA=2mAgC.轻杆对B球的支持力有可能小于B球的重力D.若增大小球A的质量mA,θ角会增大【参考答案】B8二.计算题1.(16分)(2019江苏高邮市第二学期质检)如图所示,质量m=4.6kg的物体(可以看成质点)用细绳拴住,放在水平传送带的右端,物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带的长度l=6m,当传送带以v=4m/s的速度做逆时针转动时,绳与水平方向的夹角为θ=37°.已知:重力加速g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)传送带稳定运行时,求绳子的拉力;(2)某时刻剪断绳子,求物体在传送带上运动的时间;(3)剪断细线后,物体在传送带上运动过程中和传送带之间由于摩擦而产生的热量.物体加速运动时间t1=va=42=2s(1分)物体加速运动距离x1=12at21=4m(1分)匀速运动的时间t2=l-x1v=6-44=0.5s(1分)9总时间t=t1+t2=2.5s(1分)(3)加速过程中,皮带运动的位移x=vt1=4×2=8m(1分)物体相对于皮带的位移大小Δx=x-x1=4m(1分)摩擦产生的内能Q=f′Δx=μmgΔx=36.8J(3分)2.(16分)(2019江苏无锡一模)如图所示,两个正三棱柱A、B紧靠着静止于水平地面上,三棱柱的中间有一个半径为R的光滑圆柱C,C的质量为2m,A、B的质量均为m。A、B与地面的动摩擦因数为μ。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。(1)三者均静止时A对C的支持力为多大?(2)AB若能保持不动,μ应该满足什么条件?(3)若C受到经过其轴线竖直向下外力而缓慢下降到地面,求该过程中摩擦力对A做的功。【名师解析】(1)C受力平衡,2FNcos60°=2mg(2分)解得FN=2mg(2分)(2)如图所示,A受力平衡F地=FNcos60°+mg=2mg(2分)f=FNsin60°=3mg(2分)因为f≤μF地,所以μ≥32(2分)(3)C缓慢下降的同时A、B也缓慢且对称地向左右分开.A的受力依然为4个,参见答案图示,但除了重力之外的其他力的大小发生改变,f也成为了滑动摩擦力.A受力平衡知F′地=F′Ncos60°+mg,f′=F′Nsin60°=μF′地解得f=3μmg3-μ(2分)10即要求3-μ0,与本题第(2)问不矛盾.(不判断亦可)由几何关系知当C下落到地面时,A向左移动的水平距离为x=33R(2分)所以摩擦力的功W=-fx=-μmgR3-μ(2分)3.(2019河南12月质检)如图所示,41圆弧面AB与斜面BC固定在水平面上,质量为m的物块与大球O通过绕过定滑轮的轻绳和与斜面平行的轻弹簧连接,系统处于静止状态时,滑轮左侧的轻绳恰好沿水平方向,'OO与水平面夹角为,弹簧伸长了x。重力加速度大小为g,不计一切摩擦。求:(1)弹簧的劲度系数k;(2)大球0的质量M。(2)大球受力如图所示,则有F2=F1Mg=F2tanα联立解得:M=msinθtanα。
本文标题:专题02相互作用第01期备战2020高考物理2019届二模和三模好题分项版汇编教师版
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