2018高考物理大一轮复习第2章相互作用教学案 下载本文

A.F C.F+mg

B. 2D.

FF+mg2

解析:选B.O点周围共有4根绳子,设每根绳子的力为F′,则4根绳子的合力大小为2F′,所以F=2F′,所以F′=,故B正确.

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7.如图所示,相隔一定距离的两个相同的圆柱体A、B固定在等高的水平线上,一细绳套在两圆柱体上,细绳下端悬挂一重物.绳和圆柱体之间无摩擦,当重物一定时,绳越长( )

F

A.绳对圆柱体A的作用力越小,作用力与竖直方向的夹角越小 B.绳对圆柱体A的作用力越小,作用力与竖直方向的夹角越大 C.绳对圆柱体A的作用力越大,作用力与竖直方向的夹角越小 D.绳对圆柱体A的作用力越大,作用力与竖直方向的夹角越大

解析:选A.题中装置关于A、B连线的中垂线对称,因此三段绳中的张力相等.对物体,两段绳的张力的合力等于物体的重力,若绳越长,则两段绳间的夹角越小,则张力越小.对

A圆柱体,两段绳的张力的合力即对圆柱体的作用力,绳越长,两绳的夹角越大,则合力越

小,合力方向与竖直方向的夹角越小,选项A正确.

[综合应用题组]

8.(多选)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车下列说法正确的是( )

A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力 B.拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小 C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上 D.小孩和车所受的合力为零

解析:选CD.小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力,根据共点力平衡条件,拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力,故选项A错误;小孩和车整体受重力、支持力、

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拉力和摩擦力,根据共点力平衡条件,拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡,重力、支持力的合力竖直,故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上,故选项B错误,C正确;小孩和车做匀速直线运动,故所受的合力为零,故选项D正确.

9.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳是( )

A.必定是OA C.必定是OC

B.必定是OB

D.可能是OB,也可能是OC

解析:选A.由于重物重力作用使细绳OC对O点有向下的拉力FC,大小等于重物的重力,拉力FC有两个效果,一是产生拉细绳OA的拉力FA(大小等于OA承受的拉力),二是产生拉细绳OB的拉力FB(大小等于OB承受的拉力),作出FC的分解图如图所示.从图中可以看出,

FA最大,即若逐渐增加C端所挂物体的质量,细绳OA最先断,A正确.

10.如图所示,三根轻绳系于竖直杆上的同一点O,其中轻绳OA与OB等长且夹角为60°,竖直杆与平面AOB所成的角为30°.若轻绳OA、OB的拉力均为20 N,要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下,则水平轻绳 OC的拉力大小为( )

A.10 N C.203 N

B.20 N D.103 N

解析:选D.根据平行四边形定则以及几何知识,可得轻绳OA与OB的合力F=2FOAcos 30°=203 N,F与竖直方向的夹角为30°,所以F的水平分量Fx=F sin 30°=103 N,要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下,则水平轻绳OC的拉力应该与F的水平分量等值反向,所以轻绳OC的拉力大小FOC=Fx=103 N,故选D.

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11.如图所示,作用在滑块B上的推力F=100 N,若α=30°,装置重力和摩擦力均不计,则通过连杆工件受到向上的压力为( )

A.100 N C.50 N

B.1003 N D.200 N

=2F;对连杆上部进行

sin 30°

解析:选B.对B进行受力分析,如图甲所示,得F2=

F受力分析,如图乙所示,其中F2′=F2,得FN=F2′·cos 30°=1003 N,根据牛顿第三定律可知B正确.

12.(多选)如图所示,作用于O点的三个力F1、F2、F3合力为零.F1沿-y方向,大小已知.F2与x轴正方向夹角为θ(θ<90°),大小未知.下列说法正确的是( )

A.F3可能指向第二象限 B.F3一定指向第三象限

C.F3与F2的夹角越小,则F3与F2的合力越小 D.F3的最小可能值为F1cos θ

解析:选AD.因F1、F2、F3的合力为零,故F3应与F2、F1的合力等大反向,故F3可能在第二象限,也可能在第三象限,选项A正确,B错误;F3、F2的合力与F1等大反向,而F1大小、方向均已知,故F3与F2的合力与其夹角大小无关,选项C错;当F3与F2垂直时,F3最

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小,其最小值为F1cos θ,选项D正确.

13.近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生.近日研究发现,玩手机时,就有可能让颈椎承受多达60磅(约270 N)的重量.不当的姿势与一系列健康问题存在关联,如背痛、体重增加、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病等,当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量;但当低头时,颈椎受到的压力会随之变化.现将人低头时头颈部简化为如图所示的模型:重心在头部的P点,颈椎OP(轻杆)可绕O转动,人的头部在颈椎的支持力和沿PA方向肌肉拉力的作用下处于静止.假设低头时颈椎OP与竖直方向的夹角为45°,PA与竖直方向的夹角为60°,此时颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到的压力的(2≈1.414,3≈1.732)( )

A.4.2倍 C.2.8倍

B.3.3倍 D.2.0倍

解析:选B.设头部的质量为m,当人体直立时,颈椎所受的压力F=mg;当低头时,设颈椎所受到的压力为F1,以P点为研究对象,受力分析如图所示,由正弦定理得,解得F1≈3.3mg,选项B正确,A、C、D错误. sin 15°

sin 120°

F1

mg

14.(多选)如图所示,将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O为球心),弹簧另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点.已知容器半径为R,与水平地面之间的动摩擦因数为μ,OP与水平方向的夹角为θ=30°.下列说法正确的是( )

A.容器相对于水平面有向左的运动趋势

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