2009屆新課標物理考點預測（2）
相互作用
一、考點介紹
本考點是力學乃至整個物理學的基礎,也是核心知識,對物體進行受力分析則是解決力學問題的關(guān)鍵.縱觀近幾年的高考試,可以看出本考點考查有如下幾類:一是對摩擦力、受力分析、力的合成和分解、共點力作用下物體的平衡等知識點的考查出現(xiàn)率幾乎高達100%；二是純屬靜力學的考題,物體受力不在一條直線上,通常為容易題或中等難度題,以選擇題的形式出現(xiàn);三是連接體的平衡問題,通�？疾檎w法和隔離法,難度稍大一些;四是與其他知識綜合進行考查,如與動力學、力量、動量、電磁學等知識綜合，難度較大;五是重點考查學生運用知識解決實際問題、構(gòu)建物理模型的能力和綜合分析能力。
二、高考真題
1.(2008年江蘇基礎卷.物理.4)有兩個共點力，大小分別是4N和7N，則它們的合力大小
A．最大是12N B．最小是3N
C．可能是28N D．可能是1N
2．(2008年江蘇基礎卷.物理.5)關(guān)于重力，下列說法中正確的是
A．只有靜止的物體才受到重力的作用
B．只有做自由落體運動的物體才受到重力的作用
C．重力的方向總是與物休的運動方向相同
D．重力的方向總是豎直向下的
3.(2008年天津卷.理綜.19）在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A， A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3。若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖1所示，在此過程中（ ）
A. F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大 B. F1緩慢幼大，F(xiàn)3保持不變
C. F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大 D. F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變
圖1
4.(2008年海南卷.物理.2)如圖2所示，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為θ．斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑．在小物塊運動的過程中，楔形物塊始終保持靜止．地面對楔形物塊的支持力為
A．（M＋m）g B．（M＋m）g－F
C．（M＋m）g＋Fsinθ D．（M＋m）g－Fsinθ
圖2
5.(2008年 山東卷.理綜.16)用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體，靜止時彈簧伸長量為L0現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為
A.等于零
B.大小為
，方向沿斜面向下
C.大小為
，方向沿斜面向上
圖3
D.大小為mg，方向沿斜面向上
6.(2008年生四川延考區(qū)試卷.理綜.21)
．兩個可視為質(zhì)點的小球a和b，用質(zhì)量可忽略的剛性細桿相連，放置在一個光滑的半球面內(nèi)，如圖4所示。己知小球a和b的質(zhì)量之比為
，細桿長度是球面半徑的
倍。兩球處于平衡狀態(tài)時，細桿與水平面的夾角θ是（
）
圖4
A．450 B．300
C．22.50 D．150
7.(2008年江蘇卷.物理.3)如圖5所示，一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g.現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球籃中減少的質(zhì)量為（ ）
(A)2(M
) (B)
M
(C) (D)0
圖5
8.(2007寧夏卷.理綜. 25） 塔式起重機的結(jié)構(gòu)如圖6所示，設機架重P＝400 kN，懸臂長度為L＝
⑴當平衡塊離中心線
⑵當起重機掛鉤在離中心線OO/
9.(2008年北京卷.理綜.22)某同學和你一起探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系，并測量彈簧的勁度系數(shù)。做法是先將彈簧的一端固定在鐵架臺上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧的一側(cè)，并使彈簧另一端的指針恰好落在刻度尺上。當彈簧自然下垂時，指針指示的刻度數(shù)值記作L0；彈簧下端掛一個
刻度數(shù)值記作L1；彈簧下端掛兩個
①下表記錄的是該同學已測出的6個值，其中有兩個數(shù)值在記錄時有誤，它們的代號是 和 。
測量記錄表：
代表符號
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
刻度數(shù)值/cm
1.70
3.40
5.10
8.60
10.3
12.1
②實驗中，L3和L7兩個值還沒有記錄，請你根據(jù)上圖7將這兩個測量值填入表中。
③為了充分利用測量數(shù)據(jù)，該同學將所測得的數(shù)值按如下方法逐一求差。分別計算出三個差值：d1＝L4－L0＝6.90 cm，d2＝L5－L1＝6.90 cm，d3＝L6－L2＝7.00 cm，請你給出第4個差值d4＝_________＝_________ cm。
④根據(jù)以上差值，可以計算出每增加
⑤計算彈簧的勁度系數(shù)k＝_________N/m（g取
圖7
三、名校試題
1．（廣東省中山一中2008―2009學年第一學期高三第三次統(tǒng)測卷．物理．1）如圖8所示，獵人非法獵猴，用兩根輕繩將猴子懸于空中，猴子處于靜止狀態(tài)。以下相關(guān)說法正確的是：（ ）
A．猴子受到三個力的作用
B．繩拉猴子的力和猴子拉繩的力相互平衡
C．地球?qū)镒拥囊εc猴子對地球的引力是一對作用力和反作用力 圖8
D．人將繩子拉得越緊，猴子受到的合力越大
2．（山東省濟寧市2009屆高三11月教學質(zhì)量檢測卷。物理
．4）
如圖9是用來粉刷墻壁的涂料滾的示意圖。使用時，用撐竿推著涂料滾沿墻壁上下滾動，把涂料均勻地粉刷到墻壁上。撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計，而且撐竿足夠長。粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾，使撐軒與墻壁間的夾角越來越小。該過程中撐竿對涂料滾的推力為
，涂料滾對墻壁的壓力為
，下列說法正確的是（ ）
A．、均減小 B．、均增大
C．減小，增大 D．增大，減小
圖9
3．（山東青島市高三第一學期期中考試卷．物理
．3）物體b在水平推力F作用下，將物體a擠壓在豎直墻壁上，如圖10所示，a、b 處于靜止狀態(tài)，關(guān)于a、b兩物體的受力情況，下列說法正確的是
A．a(chǎn)受到兩個摩擦力的作用
B．a(chǎn)共受到四個力的作用
C．b共受到三個力的作用 圖10
D．a(chǎn)受到墻壁摩擦力的大小不隨F的增大而增大
4．（2009屆湖南省瀏陽一中高三10月月考卷。物理．7）．如圖11所示，為一輕質(zhì)彈簧的長度和彈力大小的關(guān)系，根據(jù)圖象判斷，正確的結(jié)論是（ ）
A．彈簧的勁度系數(shù)為1N/m sscsoft.com
B．彈簧的勁度系數(shù)為100N/m
C．彈簧的原長為
D．彈簧伸長
5．（湖南望城五中09屆高三第一次月考卷．物理．5)如圖12所示，物體A、B用細繩連接后跨過滑輪．A靜止在傾角為450的斜面上，B懸掛著．已知質(zhì)量mA = 2mB，不計滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由450增大到500，但物體仍保持靜止，那么下列說法中正確的是（ ）
A．繩子的張力將增大
B．物體A對斜面的壓力將減少
C．繩子的張力及A受到的靜摩擦力都不變
D．物體A受到的靜摩擦力將增大 圖12
6．(湖北宜昌市一中2009屆高三年級十月月考卷．物理．8)在固定于地面的斜面上垂直安放一個擋板，截面為 圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與斜面接觸而處于靜止狀態(tài)，如圖13所示�，F(xiàn)在從球心O1處對甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向極其緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止。設乙對擋板的壓力F1，甲對斜面的壓力為F2，在此過程中（ ）
A．F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大sscsoft.com
B．F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢減小
C．F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大
D．F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢不變 圖13
7．（2008年上海市高三十一月質(zhì)量抽查卷．物理。15）今年春節(jié)前后，我國南方大部分省區(qū)遭遇了罕見的雪災，此次災害過程造成17個省（區(qū)、市、兵團）不同程度受災。尤其是雪災天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹（如圖14甲），使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加，導致鐵塔被拉倒、壓塌（如圖14乙），電力設施被嚴重損毀，給這些地方群眾的生產(chǎn)生活造成了極大不便和巨大損失。
當若干相同鐵塔等高、等距時，可將之視為如圖14所示丙的結(jié)構(gòu)模型。已知鐵塔（左右對稱）質(zhì)量為m，塔基寬度為d。相鄰鐵塔間輸電線的長度為L，其單位長 度的質(zhì)量為m0，輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角。已知冰的密度為ρ，設冰層均勻包裹輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R（輸電線的半徑可忽略）。
（1）每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？
（2）被冰層包裹后，輸電線在最高點、
8．(2008年9月廣東佛山禪城實驗高中高級中學月考試卷．物理。12)某同學在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗中，設計了如圖15所示的實驗裝置。所用的鉤碼每只的質(zhì)量都是
砝碼質(zhì)量(g)
0
30
60
90
120
150
彈簧總長(cm)
6.00
7.15
8.34
9.48
10.64
11.79
彈力大小(N)
試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)在右圖給定的坐標紙上作出彈簧所受彈力大小 圖15
F跟彈簧總長L之間的函數(shù)關(guān)系圖線。該彈簧的勁度k= （3分）
9．(廣東省廉江中學2008－2009學年高三級第二次月考卷。物理．16)在傾角
的斜面上，一條質(zhì)量不計的皮帶一端固定在斜面上端，另一端繞過一質(zhì)量m=
的力F拉住，使整個裝置處于靜止狀態(tài)，如圖16所示。不計一切摩擦，求拉力F和斜面對圓柱體的彈力FN的大小。（g=
某同學分析過程如下：
將拉力F沿斜面和垂直于斜面方向進行分解。
沿斜面方向：Fcosβ=mgsinα （1）
沿垂直于斜面方向：Fsinβ+FN=mgcosα（2）
問：你認為上述分析過程正確嗎？若正確，
按照這種分析方法求出F及FN的大小； 圖16
若不正確，指明錯誤之處并求出你認為正確的結(jié)果
10．(合肥一中2009屆高三教學質(zhì)量檢測卷．物理．21)放在水平面上的物體，與水平面間的動摩擦因數(shù)為
，物體在水平恒力F1的作用下，在水平面上作勻速直線運動，今若再對物體施加一大小與F1相等的恒力F2后，要使物體仍然能沿原速度方向在水平面上作勻速直線運動，那么力F2的方向應滿足什么條件？
11．(合肥35中2009屆高三物理第一次質(zhì)量抽測試卷．物理．23)一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B（中央有孔），A、B間由細繩連接著，它們處于如圖17所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，B間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成300夾角。已知B球的質(zhì)量為m，求細繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量
圖17
（一）文字介紹
在2009年的高考中，摩擦力、受力分析、力的合成與分解、三力作用下的平衡問題仍然是熱點命題；尤其是整體法與隔離法、正交公解法要引起重視，特別彈簧問題、連接體問題、疊加體問題、各種力的探究問題以及在生產(chǎn)和生活中的應用問題倍受命題專家的關(guān)注，出題的可能性較大
（二）考點預測題
四、考點預測
1．如圖18所示，用彈簧秤拉動放于水平桌面上的長條狀物體，在拉動后，勻速拉動的過程中（翻倒前），彈簧秤的示數(shù)不變，這表明（ ）
A．摩擦力的大小與運動速度大小無關(guān)
B．摩擦力的大小與接觸面的大小無關(guān)
C．長條狀物體的質(zhì)量分布均勻
D．長條狀物體與桌面間的動摩擦因數(shù)一定。 圖18
2．如圖19有一半徑為r =
= 9rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動．今用力F將質(zhì)量為
柱側(cè)面，使其以v0 =
摩擦因數(shù)μ = 0.25，求力F的大�。ㄒ阎矬wA在水平方向受光滑
擋板的作用，不能隨軸一起轉(zhuǎn)動．）?
圖19
3．木塊A、B分別重50 N和60 N，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25；夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮2┩,彈簧的勁度系數(shù)為400N/m.系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動�，F(xiàn)用F=1 N的水平拉力作用在木塊B上.如圖20所示.力F作用后
A.木塊A所受摩擦力大小是12.5 N
B.木塊A所受摩擦力大小是11.5 N
C.木塊B所受摩擦力大小是9 N
D.木塊B所受摩擦力大小是7 N
圖20
4.如圖21所示，四個完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同：①中彈簧的左端固定在墻上，②中彈簧的左端受到大小也為F的拉力作用，③中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動，④中彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動。若認為彈簧的質(zhì)量都為零，以L1、L2、L3、L
依次表示四個彈簧的伸長量，則有：（ ）
A．L2>L1
B．L4>L3
C．L1>L3
D．L2=L
圖21
5．如圖22所示為農(nóng)村小水庫大壩的俯視圖，設計比較合理的是哪一個？
圖22
6．電梯修理員或牽引專家常常需要監(jiān)測金屬繩中的張力，但不能到繩的自由端去直接測量.某公司制造出一種能測量繩中張力的儀器，工作原理如圖23所示，將相距為L的兩根固定支柱A、B（圖中小圓框表示支柱的橫截面）垂直于金屬繩水平放置，在AB的中點用一可動支柱C向上推動金屬繩，使繩在垂直于AB的方向豎直向上發(fā)生一個偏移量
，這時儀器測得繩對支柱C豎直向下的作用力為F.
（1）試用L、
、F表示這時繩中的張力T.
（2）如果偏移量
，作用力F=400NL=250
，計算繩中張力的大小
7．如圖24所示，物體a、b和c疊放在水平桌面上，水平力 Fb=5
N、FC=10
N分別作用于物體 b、c上，a、b和c仍保持靜止。以f1、f2、f3分別表示a與b、b與c、c與桌面間的靜摩擦力的大小則（ ）
A．f1=5N，f2=0，f3=5N B．f1=5N，f2=5N，f3=0
C．f1=0，f2=5N，f3=5N D．f1=0，f2=10 N，f3=5 N 圖24
8．如圖25示所示 .物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是μ，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運動，則F的大小為（ ）
A 4μmg
B 3μmg
C 2μmg
D μmg 圖25
9．如圖26所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止狀態(tài)。當用水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則 （ ）
A．Q受到的摩擦力一定變小
B．Q受到的摩擦力一定變大
C．輕繩上拉力一定變小
D．輕繩上拉力一定不變材 圖26
10． 如圖27所示，AC為輕繩，BC為彎曲的硬桿，
制裁量忽略不計，B端鉸鏈接于豎直墻上，且AB=AC。當
C端掛一質(zhì)量為m的物體時，繩AC的拉力為多大？
圖27
11.如圖28所示，用兩根細線把A、B兩小球懸掛在天花板的同一點O，并用第三根細線連接A、B兩小球，然后用某個力F作用在小球A上，使三根細線均處于直線狀態(tài)，且OB細線恰好沿豎直方向，兩小球均處于靜止狀態(tài)，則該力可能為圖中的（ ）
、圖28
A.F1 B.F
12．如圖29左所示，將一條輕而柔軟的細繩一端固定在天花板上的A點，另一端固定在豎直墻上的B點，A、B兩點到O點的距離相等，繩的長度為OA的兩倍。為一質(zhì)量和半徑中忽略的動滑輪K，滑輪下懸掛一質(zhì)量為m的重物，設摩擦力可忽略�，F(xiàn)將動滑輪和重物一起掛到細繩上，在達到平衡時，繩所受的拉力是多大？ 圖29
13．如圖30所示，長為5m的細繩的兩端分別系于豎立在地面上相距為4m的兩桿的頂端A、B，繩上掛一個光滑的輕質(zhì)掛鉤，其下連著一個重為12N的物體，平衡時，繩中的張力T為多少??
圖30
14．傾角為θ的斜面上有質(zhì)量為m 的木塊，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ�，F(xiàn)用水平力F推動木塊，如圖31所示， 使木塊恰好沿斜面向上做勻速運動。若斜面始終保持靜止，求水平推力F的大小。
圖31
15．如何利用直尺、皮卷尺、漏斗、細沙等實驗器材測沙粒間的動摩擦因數(shù)
16．圖32中是用電動砂輪打磨工件的裝置，砂輪的轉(zhuǎn)軸過圖中O點垂直于紙面，AB是一長度
，質(zhì)量
的均勻剛性細桿，可繞過A端的固定軸在豎直面（圖中紙面）內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，工件C固定在AB桿上，其質(zhì)量
，工件的重心、工件與砂輪的接觸點P以及O點都在過AB中點的豎直線上，P到AB桿的垂直距離
，AB桿始終處于水平位置，砂輪與工件之間的動摩擦因數(shù)
（1）當砂輪靜止時，要使工件對砂輪的壓力
N，則施于B端豎直向下的力
應是多大？
（2）當砂輪逆時針轉(zhuǎn)動時，要使工件對砂輪的壓力仍為
N，則施于B端豎直向下的力
應是多大？
圖32
17． 有人設計了一種新型伸縮拉桿秤，結(jié)構(gòu)如圖33所示，秤桿的一端固定一配重物并懸一掛鉤，秤桿外面套有內(nèi)外兩個套筒，套筒左端開槽使其可以不受秤紐阻礙而移動到掛鉤所在位置（設開槽后套筒的重心仍在其長度中點位軒），秤桿與內(nèi)層套筒上刻有質(zhì)量刻度，空載（掛鉤上不掛物體，且套筒未拉出）時，用手提起秤紐，桿秤恰好平衡。當物體掛在掛鉤上時，往外移動內(nèi)外套筒可使桿秤平衡，從內(nèi)外套筒左端的位置可以讀得兩個讀數(shù)。將這兩個讀數(shù)相加，即可得到待測物體的質(zhì)量。已知秤桿和兩個套筒的長度均為16 cm，套筒可移出的最大距離為15 cm，.秤紐到掛鉤的距離為2 cm，兩個套筒的質(zhì)量均為0.1 kg.取重力加速度g=10 m/s2.求：
（1）當桿秤空載平衡時，秤桿、配重物及掛鉤所受重力相對秤紐的合力矩；
（2）當在秤鉤上掛一物體時，將內(nèi)套筒向右移動5 cm，外套筒相對內(nèi)套筒向右移動8 cm，桿秤達到平衡，物體的質(zhì)量多大？
 |
圖33
高考真題
1．【解析】由合力與分的關(guān)系可知,合力最大應是它們同向,最小應是它們反向
【答案】B
2．【解析】重力是地球的吸引而產(chǎn)生的,地球上一切物體都受到重力,與物體的運動狀態(tài)無關(guān),重力的方向是豎直向下
【答案】D
3．【解析】如圖所示，力F產(chǎn)生了兩個作用效果，一個是使B壓緊豎直墻面的力F1，一個是壓緊A的力F2，用整體法進行分析，可知F1和F3的大小相等，當力F緩慢增大時，合力的方向和兩個分力的方向都沒有發(fā)生變化，所以當合力增大時兩個分力同時增大，C正確
【答案】C
4．【解析】將力F進行分解,再由整體法在豎直方向運用平衡
條件可列式：Fsinθ＋N=mg＋Mg，則N= mg＋Mg－Fsinθ
【答案】D
5．【解析】豎直掛時
，當質(zhì)量為2m放到斜面上時，
，因兩次時長度一樣，所以
也一樣。解這兩個方程可得，物體受到的摩擦力為零，A正確。
【答案】A
6．【解析】設剛性細桿中彈力為F，光滑的半球面對小球a的彈力為Fa，對小球b的彈力為Fb，分別隔離小球a和b對其分析受力并應用平行四邊形定則畫出受力分析。由細桿長度是球面半徑的倍可得出三角形Oab是直角三角形，∠Oab=∠Oba=45°。對△bFB應用正弦定理得兩式聯(lián)立消去F得sin（45°+θ）= sin（45°―θ）
顯然細桿與水平面的夾角θ=15°，正確選項是D。
【答案】D
7．【解析】考查牛頓運動定律。設減少的質(zhì)量為△m，勻速下降時：Mg=F＋kv，勻速上升時：Mg－△mg＋kv = F，解得△mg = 2(M－)，A正確。
【答案】A
8．【解析】⑴空載時合力為零：
已知：fB＝2fA 求得：fA＝200 kN fB＝400 kN
設機架重心在中心線右側(cè)，離中心線的距離為x，以A為轉(zhuǎn)軸
求得：x＝1.5 m
⑵以A為轉(zhuǎn)軸，力矩平衡
求得：FB＝450 kN
【答案】(1)x＝1.5 m;(2)B＝450 kN
9．【解析】讀數(shù)時應估讀一位，所以其中l(wèi)5 、 l6兩個數(shù)值在記錄時有誤
【答案】①l5 ；l6；②6.85(6.84-6.86) ；14.05(14.04-14.06)；
③l7－l3 ；7.20(7.18-7.22) ；④
名校試題
1．【解析】 猴子受重力和兩個拉力人作用，所以選項A正確；兩拉力的合力與重力平衡，B錯；地球?qū)镒拥囊εc猴子對地球的引力是一對作用力和反作用力，C正確；猴子靜止合力總為零，選項D錯
2．【解析】由力的三角形定則，在重力不變的情況下，
、
和重力構(gòu)成一個封閉的三角形，從而得到、均減小
【答案】A
3．【解析】由受力分析和摩擦力的產(chǎn)生條件可得選項C正確
【答案】C
4．【解析】由圖可知彈簧先壓縮后伸長，當彈簧的長度為6cm時，彈力為零，所以彈簧的原長為6cm；當彈簧伸長2cm時，彈力為2N，故彈簧的勁度系數(shù)為100N/m
【答案】BC
5．【解析】 隔離物體B可知，繩的張力不變，所以選項A錯；隔離物體A得選項D正確
【答案】D
6．【解析】 以整體為研究對象，設斜面的傾角為
，則F3
，是個定值不變；隔離球乙，求得F1緩慢減�。�
【答案】D
7．【解析】（1）輸電線線冰層的體積V冰 = πR2L
由對稱關(guān)系可知，塔尖所受壓力的增加值等于一根導線上冰層的重力，即
ΔN = ρV冰 g= πρR2Lg
（2）輸電線與冰層的總質(zhì)量M' = m0L + πρR2Lg，輸電線受力如圖甲所示。
由共點力的平衡條件，得2F1cosθ = m0Lg + πρR2Lg
輸電線在最高點所受的拉力
半根輸電線的受力如圖乙所示。
由共點力的平衡條件，得F2 = F1sinθ
【答案】（1）πρR2Lg；（2）
8．【解析】⑴根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上描出的點，基本上在同一條直線上�？梢耘卸‵和L間是一次函數(shù)關(guān)系。畫一條直線，使盡可能多的點落在這條直線上，不在直線上的點均勻地分布在直線兩側(cè)。（5分）
由
可得k=25N/m。
【答案】k=25N/m。
9．【解析】不正確。 平行于斜面的皮帶對圓柱體也有力的作用。
（1）式應改為：Fcosβ+F=mgsinα ②
由②得
30N=10N ③
將③代入②得FN=mgcosα－Fsinβ=30×0.8－10×0.6N=18N ④
【答案】18N
10．【解析】原來勻速時F1=
（1）當F2為推力且與F1夾角為時，有
因為F2=F1，解得
(2)當F2為拉力且與水平方向成角時，有
綜上所述，當力F2與F1在同一豎直平面內(nèi)，力F2的方向與力F1的夾角為arccotu或
【答案】
11．【解析】對B球，受力分析如圖所示。
Tcos300=NAsin300 ………….①
∴ T=2mg
對A球，受力分析如圖D-1所示。在水平方向
Tcos300=NAsin300 …………………..②
在豎直方向
NAcos300=mAg+Tsin300 …………………③
【答案】由以上方程解得：mA=2m
考點預測題
1．【解析】滑動摩擦力F的大小跟物體的相對運動速度的大小沒有關(guān)系．本題選項為AB
【答案】AB.
2．【解析】本題的立意在考查滑動摩擦力方向的判斷，物體A在水平方向有相對圓柱體向左的速度υ′，υ′ = ωr = 1.8m/s；在豎直方向有相對圓柱體向下的速度υ0 = 2.4m/s，所以綜合起來A相對于圓柱體的合速度為v，如圖18右所示，且υ= = 3m/s?
合速度與豎直方向的夾角為θ，則cosθ = =
A做勻速運動，其受力如圖18左所示
圖18
豎直方向平衡，有Ff cosθ = mg，得Ff = = 12.5N?另Ff =μFN，F(xiàn)N =F，故F = 
= 50N
【答案】50N
3．【解析】由題給條件知未施加力F時，彈簧的彈力大小為
物塊A與地面間的滑動摩擦力大小為
物塊B與地面間的滑動摩擦力大小為
令施加力F后裝置仍處于靜止狀態(tài)，B受地面的摩擦力為fB，A受地面的摩擦力為fA，由平衡條件有：
，
代入數(shù)據(jù)解得：
，
因
，表明物塊B的確仍處于靜止狀態(tài)。
綜合以上分析可知，所給選項中只有C項正確。
【答案】C
4．【解析】此題材把四種不同的物理情景的彈簧放在一起，讓學生判別彈簧的伸長量的大小，實際上就是判斷四種情景下彈簧所受彈力的大小。由于彈簧的質(zhì)量不計，所以不論彈簧做何種運動，彈簧各處的彈力大小都相等。因此這情況下彈簧的彈力是相等，即四個彈簧的伸長量是相等。只有D選項正確。
【答案】D
5．【解析】在水對大壩壓力一定的情況下，A圖所示，為晾衣繩原理中最大情況，即大壩受力最大。固不是最佳方案，而B圖與C、D圖的區(qū)別在于：B圖大壩所受壓力傳遞給壩墩，而C、D圖所受壓力將直接作用在在壩上，受力分析，如圖22所示，所以該題選B。
圖22
【答案】B
6．【解析】（1）設c′點受兩邊繩的張力為T1和T2，
的夾角為θ，如圖所示。依對稱性有：T1=T2=T 由力的合成有 ：
而
=90
-
所以 F=2Tsinθ
根據(jù)幾何關(guān)系有 sinθ=
聯(lián)立上述二式解得 T=
，因d<<L，故 
（2）將d=10mm，F(xiàn)=400N，L=250mm代入，解得 T=2.5×103N
， 即繩中的張力為2.5×103N
【答案】2.5×103N
7．【解析】因為物體處于靜止狀態(tài)，根據(jù)受力平衡得正確答案為C。
【答案】C
8．【解析】設繩子的拉力為F
，將P。Q看作一個整體進行受力分析，整體受兩繩相等的拉力和地面的摩擦力做勻速運動，故有 F=2 F+2μmg隔離物體Q由平衡條件有：F=μmg，代入F得：F=4μmg。所以選項A正確。
【答案】A
9．【解析】物體P靜止不動，輕繩上拉力和P的重力平衡，故輕繩上拉力一定不變，D項正確。若開始時，Q有下滑趨勢，靜摩擦力沿斜面向上，用水平恒力向左推Q，則靜摩擦力減�。蝗糸_始時，Q有上滑趨勢，靜摩擦力沿斜面向下，用水平恒力向左推Q，則靜摩擦力增大。因此，Q受到的摩擦力大小不確定。所以選項D正確
【答案】D
10．【解析】本題的難點是判斷硬桿對C點彈力的方向，不少學生認為該力的方向應沿C點桿的切線方向，而不是沿BC方向。若是以桿為研究對象，桿只受到兩個力（因為桿的質(zhì)量忽略不計）；即兩個端點對桿的作用力，桿處于平衡，這兩個力一定是一對平衡力，若是C點的力不經(jīng)過B點，那么這兩個力不在一條直線上，肯定不是一對平衡力，桿就不能平衡。所以對桿的作用力方向的分析，千萬不能將其當做繩對待。對于輕桿平衡時，它只有兩上端點所受的力，這兩個力一定是一對平衡力。以 C點為研究對象，作出C點受力圖如圖所示。物體對C點向下的拉力大小等于重力mg，繩AC的拉力T沿繩指向A，硬桿對C點的彈力N，由于硬桿的質(zhì)量不計，故桿的彈力N方向沿BC的連線方向，同時有幾何關(guān)系
。圖中的T和mg的合力與N是一對平衡力，且合力方向與T和mg的夾角均相同，由三角形知識可得T=mg 。
【答案】T=mg
11． 【解析】先分析B球受力情況，因OB處于豎直狀態(tài)，拉力豎直向上，由平衡條件可知，B球只受重力和OB的拉力作用，線BA中無作用力。再分析A球受力，A球受重力、OA拉力和外力F，由平衡條件知該力可能是圖F2、F3，選項B.C正確
【答案】B.C
12．【解析】將滑輪掛到細繩上，對滑輪進行受力分析如圖所示，滑輪受到重力和AK和BK的拉力F，且兩拉力相等，由于對稱，因此重力作用線必過AK和BK的角平分線。延長AK交墻壁于C點，因KB =KC，所以由已知條件 AK+ KC = AC=2AO，所以圖中的角度α =30°，此即兩拉力與重力作用線的夾角。兩個拉力的合力R與重力等值反向，所以：
2 F cos30° = R =G， 所以F = mg/2cos30° = 
mg/3 。
【答案】 mg/3
13．【解析】因光滑掛鉤與輕滑輪模型相同，輕質(zhì)掛鉤的受力如圖所示，
由平衡條件可知，T1、T2合力與G等大反向，且T1=T2。
所以 T1sinα
+T2sinα =T3= G
即T1=T2=
，而
AO?cosα+BO.cosα= CD，
所以 cosα =0.8
sin
=0.6，T1=T2=10N
【答案】10N
14．【解析】分析物體受力情況，選斜面方向為x 軸，垂直斜面方向為y 軸，把不在軸上的重力G
水平分力F分解到坐標軸上，由于物體處于平衡狀態(tài)，則有
…
解得：
【答案】
15．【解析】如圖所示，利用直尺、皮卷尺、漏斗、細沙等實驗器材，用裝滿細沙漏斗朝水平地面堆積，從漏斗中落下的細沙總是在地面上形成一個小圓錐體，繼續(xù)下落時，細沙由圓錐面表面下滑，當圓錐體的母線與地面的夾角達到一定角度時，細沙不再下滑，用直尺測量小圓錐體高度h，皮卷尺測量小圓錐體底面周長C，則由
得
。
【答案】
16．【解析】（1）當砂輪靜止時，把AB桿和工件看成一個物體，它受到的外力對A軸的力矩有：重力的力矩（
）砂輪對工件的支持力的力矩
,
的力矩
由力矩的平衡，得
解得
代入數(shù)據(jù)得
（2）當砂輪轉(zhuǎn)動時，除重力、支持力和
的力矩外，還有砂輪作用于工件的摩擦力的力矩
。由力矩的平平衡；得
解得
代入數(shù)據(jù)得
【答案】（1）
（2）
17．【解析】(1)空載時，桿桿秤恰好平衡，秤桿、配重物及掛鉤所受重力相對提紐的合力矩Ｍ正好等于兩套筒相對于提紐的力矩. 提紐到掛鉤的距離為ｄ＝2cm，套筒的長Ｌ＝16cm. 此時，兩套筒重心到提紐的距離為(Ｌ/2－ｄ). 兩套筒質(zhì)量ｍ＝0.1kg.
則Ｍ＝2ｍｇ(Ｌ/2－ｄ)＝0.12Nm.
(2)當在秤鉤上掛一物體時，掛鉤處增加一個重力ｍ1ｇ，它產(chǎn)生一個逆時針方向的力矩ｍ1ｇｄ應當與由于兩套筒向右移動增加的力矩相平衡，則
�。�1ｇｄ＝ｍｇＸ1＋ｍｇ(Ｘ1＋Ｘ2)，其中Ｘ1＝5cm、Ｘ2＝8cm為兩套筒右移距離.
代入數(shù)據(jù)解得待測物體質(zhì)量ｍ1＝0.9 kg.
(3)注意該桿秤的刻度特點：內(nèi)層刻度是依據(jù)內(nèi)層左側(cè)與秤的最左端的距離來刻的、外層刻度是依據(jù)外層左側(cè)與內(nèi)層左側(cè)的距離來刻的. 外層套筒丟失前，掛物ｍ2ｇ＝1kg，內(nèi)層刻度為1kg，外層刻度為零，此時內(nèi)、外層共同向右移動Ｘ桿秤力矩平衡. 則
�。�2ｇｄ＝2ｍｇＸ，得Ｘ＝ｍ2ｄ/(2ｍ)＝0.1m.
由于外層套筒丟失，內(nèi)層讀數(shù)為1kg時，內(nèi)筒左端離提紐的距離為Ｘ－ｄ，內(nèi)筒重心離提紐的距離為(Ｘ－ｄ＋Ｌ/2)，此時內(nèi)筒所產(chǎn)生的力矩與待測物產(chǎn)生力矩ｍ3ｇｄ及力矩Ｍ相平衡，即ｍ3ｇｄ＋Ｍ＝ｍｇ(Ｘ－ｄ＋Ｌ/2)，代入數(shù)據(jù)解得待測物質(zhì)量ｍ3＝0.2kg.
【答案】（1）0.12Nm （2）0.9 kg. （3）ｍ3＝0.2kg.
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