2018高考物理大一轮复习第2章相互作用教学案 下载本文

Ff1=μ1FN1③

由①②③得:FT=100 N

对A、B整体受力分析如图乙所示,由题意得

FTcos θ+Ff2=F④ FN2+FTsin θ=(mA+mB)g⑤ Ff2=μ2FN2⑥

由④⑤⑥得:μ2=0.3,故A选项正确. 答案 A

计算摩擦力时的三点注意

(1)首先分清摩擦力的性质,因为只有滑动摩擦力才有公式,静摩擦力通常只能用平衡条件或牛顿运动定律来求解.

(2)公式Ff=μFN中FN为两接触面间的正压力,与物体的重力没有必然联系,不一定等于物体的重力.

(3)滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关,与接触面积的大小也无关.

1.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为( )

A.C.

1

μ1μ2

1+μ1μ2

μ1μ2

1-μ1μ2B.

μ1μ2D.

2+μ1μ2

μ1μ2

解析:选B.对A、B整体受力分析,F=Ff1=μ2(mA+mB)g.对B受力分析,Ff2=μ1F=mBg.联立解得=

mA1-μ1μ2

,B正确.

mBμ1μ2

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2.(多选)如图所示,小车的质量为m0,人的质量为m,人用恒力F拉绳,若人和小车保持相对静止,不计绳和滑轮质量及小车与地面间的摩擦,则小车对人的摩擦力可能是( )

A.0 C.

B.D.

m-m0

F,方向向右 m+m0

m0-mF,方向向右 m+m0

m-m0

F,方向向左 m+m0

解析:选ACD.假设小车对人的静摩擦力方向向右,先对整体分析受力有2F=(m0+m)a,再隔离出人,对人分析受力有F-Ff=ma,解得Ff=m0-mF,若m0>m,则和假设的情况相同,m0+mD正确;若m0=m,则静摩擦力为零,A正确;若m0

考点四 轻杆、轻绳、轻弹簧模型

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[典例3] 如图所示,水平轻杆的一端固定在墙上,轻绳与竖直方向的夹角为37°,小球的重力为12 N,轻绳的拉力为10 N,水平轻弹簧的拉力为9 N,求轻杆对小球的作用力.

解析 以小球为研究对象,受力如图所示,小球受四个力的作用:重力、轻绳的拉力、轻弹簧的拉力、轻杆的作用力,其中轻杆的作用力的方向和大小不能确定,重力与弹簧拉力的合力大小为F=G+F1=15 N .

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F13

设F与竖直方向夹角为α,sin α==,则α=37°

F5

即方向与竖直方向成37°角斜向下,这个力与轻绳的拉力恰好在同一条直线上.根据物体平衡的条件可知,轻杆对小球的作用力大小为5 N,方向与竖直方向成37°角斜向右上

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方.

答案 5 N 方向与竖直方向成37°角斜向右上方

1.如图所示,小车内有一固定光滑斜面,一个小球通过细绳与车顶相连,细绳始终保持竖直.关于小球的受力情况,下列说法正确的是( )

A.若小车静止,则绳对小球的拉力可能为零 B.若小车静止,则斜面对小球的支持力一定为零 C.若小车向右运动,则小球一定受两个力的作用 D.若小车向右运动,则小球一定受三个力的作用

解析:选B.小车向右运动可能有三种运动形式:向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动.当小车向右匀速运动时,小球受力平衡,只受重力和绳子拉力两个力的作用.当小车向右加速运动时,小球需有向右的合力,但由细绳保持竖直状态和斜面形状可知,该运动形式不可能有.当小车向右减速运动时,小球需有向左的合力,则一定受重力和斜面的支持力,可能受绳子的拉力,也可能不受绳子的拉力,故B正确.

2.如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳

AC绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端挂一重物,BO与竖直方向的夹角θ=

45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变夹角θ的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( )

A.只有角θ变小,作用力才变大 B.只有角θ变大,作用力才变大 C.不论角θ变大或变小,作用力都是变大 D.不论角θ变大或变小,作用力都不变

解析:选D.由于两侧细绳中拉力不变,若保持滑轮的位置不变,则滑轮受到木杆作用力大小不变,与夹角θ没有关系,选项D正确,A、B、C错误.

3.(多选)两个中间有孔的质量为M的小球用一轻弹簧相连,套在一水平光滑横杆上.两个小球下面分别连一轻弹簧.两轻弹簧下端系在同一质量为m的小球上,如图所示.已知三

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