三年高考2017-2019物理真題分項(xiàng)版解析——專題03相互作用解析版

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1、專題03相互作用 （2019新課標(biāo)全國I卷）如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細(xì)繩跨過滑 輪，其一端懸掛物塊 No另一端與斜面上的物塊 M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢 拉動(dòng)N,直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45。。已知M始終保持靜止，則在此過程中 A.水平拉力的大小可能保持不變 B. M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加 C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D. M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加 【答案】BD 【解析】如圖所示，以物塊 N為研究對(duì)象，它在水平向左拉力 F作用下，緩慢向左移動(dòng)直至細(xì)繩與豎直 方向夾角為45

2、。的過程中，水平拉力 F逐漸增大，繩子拉力 T逐漸增大； 對(duì)M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，則隨著繩子拉力 T的增加，則摩擦力f也逐 漸增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，則隨著繩子拉力 T的增加，摩擦力f可能先減小后增加。 故本題選BD。 2. （2019新課標(biāo)全國n卷）物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為 30。的固定斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)， 輕繩與斜面平行。 已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 近，重力加速度取10m/s2。若輕繩能承受的最大張力為 1 500 N , 3 則物塊的質(zhì)量最大為 A. 150kg B . 100^kg C. 200 kg D

3、. 200?kg 【解析】 T=f+mgsin 0, f=（iN, N = mgcos g帶入數(shù)據(jù)解得： m=150kg ,故A選項(xiàng)符合題意。 3. （2019新課標(biāo)全國出卷）用卡車運(yùn)輸質(zhì)量為 m的勻質(zhì)圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑 斜面之間，如圖所示。兩斜面 I、n固定在車上，傾角分別為 30。和60。。重力加速度為g。當(dāng)卡車沿平直 公路勻速行駛時(shí)，圓筒對(duì)斜面 I、 a 3 3 A . F1=——mg, F2 =——mg C. l 1 l 3 F1=-mg, F2 = --mg 2 2 B. D. n壓力的大小分別為 Fi、F2,則 2 3

4、 F1 = ^mg, F2 = 1mg 2 2 【解析】對(duì)圓筒進(jìn)行 受力分析知圓筒處 于三力平衡狀態(tài)，受力 分析如圖，由幾 何關(guān)系 可知， F1 mg cos30 ， F2 mgsin30 解得 F1 3^ mg , F2 2 mg 由牛頓第三定律知 ,3 _ 1 Fi —mg, F2 —mg,故 D 正確 2 2 4. （2019天津卷）2018年10月23日，港珠澳跨海大橋正式通車。為保持以往船行習(xí)慣，在航道處建造 了單面索（所有鋼索均處在同一豎直面內(nèi)）斜拉橋，其索塔與鋼索如圖所示。下列說法正確的是 A .增加

5、鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力 B.為了減小鋼索承受的拉力，可以適當(dāng)降低索塔的高度 C.索塔兩側(cè)鋼索對(duì)稱且拉力大小相同時(shí)，鋼索對(duì)索塔的合力豎直向下 D.為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下，索塔兩側(cè)的鋼索必須對(duì)稱分布 【答案】C 【解析】A、以橋身為研究對(duì)象，鋼索對(duì)橋身的拉力的合力與橋身的重力等大反向，則鋼索對(duì)索塔的向 下的壓力數(shù)值上等于橋身的重力，增加鋼索的數(shù)量鋼索對(duì)索塔的向下的壓力數(shù)值不變，故 A錯(cuò)誤; 變大，cos 變小，故T變大，故B錯(cuò)誤 B、由圖甲可知2T cos Mg ,當(dāng)索塔高度降低后, C、由B的分析可知，當(dāng)鋼索對(duì)稱分布時(shí), 2T cos Mg ,鋼索對(duì)

6、索塔的合力豎直向下，故 C正確 D、受力分析如圖乙，由正弦定理可知，只要 F AB sin Fac ,鋼索AC、AB的拉力Fac、Fab進(jìn)行合成, sin 合力豎直向下，鋼索不一定要對(duì)稱分布，故 綜上分析：答案為 Co D錯(cuò)誤; 5. （2019江蘇卷）如圖所示，一只氣球在風(fēng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)，風(fēng)對(duì)氣球的作用力水平向右.細(xì)繩與豎直方 向的夾角為竹繩的拉力為T,則風(fēng)對(duì)氣球作用力的大小為 (A) sin (B) cos (C) Tsin a ( D) Tcos 陋  【答案】C 【解析】對(duì)氣球受力分析，由水平方向平衡條件可得

7、： F風(fēng)T sin ，故C正確。 6. （2018天津卷）明朝謝肇涮《五雜組》中記載： 明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè)，議欲正之，非萬緡不可。一游 僧見之，曰：無煩也，我能正之。 ”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔 身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為 以現(xiàn)在木楔背上加一力 F,方向如圖所示，木楔兩 側(cè)產(chǎn)生推力Fn,則 A.若F一定，。大時(shí)Fn大 B.若F一定，。小時(shí)Fn大 C.若。一定，F(xiàn)大時(shí)Fn大 D.若。一定，F(xiàn)小時(shí)Fn大 【答案】BC 【解析】選木楔為研究對(duì)象，木楔受到的力有：水平向右的 F、和兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力, 由于木楔處

8、于平衡狀態(tài)， 所以兩側(cè)給木楔的斜面垂直的彈力與 F沿兩側(cè)分解的推力是相等的， 力F的分 解如圖: 7. 則 F FN1cos 90 一 2 FN2cos 90 — 2FN1cos 90 — 2FN1sin—, FN FN1 2 2 2 Fn2 ，故 解得Fn ，所以F 一定時(shí)， 越小，F(xiàn)n越大； 一定時(shí)，F(xiàn)越大，F(xiàn)n越大，BC正確。 2sin — 2 （2017新課標(biāo)全國出卷）一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距 80cm的兩點(diǎn)上，彈性繩 的原長(zhǎng)也為80 cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點(diǎn)，平衡時(shí)彈性繩的總長(zhǎng)度為 100 cm;再將彈性繩的兩端 緩慢移至天花板上的

9、同一點(diǎn)，則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)椋◤椥岳K的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi)） A . 86 cm B . 92 cm C. 98 cm D. 104 cm 【答案】B 【解析】設(shè)彈性繩的勁度系數(shù)為 k,左、右兩半段繩的伸長(zhǎng)量 L 100 cm 80 cm 10 cm ,由共點(diǎn) 2 力的平衡條件可知，鉤碼的重力 G 2k L-1002 802 12k L，將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上 100 同一點(diǎn)時(shí)，鉤碼的重力G 2k L ,解得 L 0.6 L 6 cm ,則彈性繩的總長(zhǎng)度變?yōu)? 80 cm 2 L 92 cm,故選 B。 【名師點(diǎn)睛】在處理共點(diǎn)力平衡問題時(shí)，關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析

10、，再根據(jù)正交分解法將各個(gè)力分解 成兩個(gè)方向上的力，然后列式求解；如果物體受到三力處于平衡狀態(tài)，可根據(jù)矢量三角形法，將三個(gè)力 移動(dòng)到一個(gè)三角形中，然后根據(jù)正弦定理列式求解。前后兩次始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，即合外力為零，在改 變繩長(zhǎng)的同時(shí)，繩與豎直方向的夾角跟著改變。 8. （2017天津卷）如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿 M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛 衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，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

11、D.若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移 【答案】AB 【解析】設(shè)兩桿間距離為 d,繩長(zhǎng)為l, Oa、Ob段長(zhǎng)度分別為la和lb,則l la lb,兩部分繩子與豎直 方向夾角分別為 “和3,受力分析如圖所示。繩子中各部分張力相等， Fa Fb F ,則 。滿足 2F cos mg, d la sin lb sin l sin ，即 sin — , F mg , d 和 l 均不變，則 sin l 2 cos “為定值，”為定值，cos a為定值，繩子的拉力保持不變，衣服的位置不變，故 A正確，CD錯(cuò)誤；將 桿N向右移一些，d增大，則sin a增大，cos a減小，繩子的拉力增大，

12、故 B正確。 【名師點(diǎn)睛】本題是力的動(dòng)態(tài)平衡的典型模型，學(xué)生并不陌生，關(guān)鍵要判斷出繩子和豎直方向的夾角只 與繩長(zhǎng)和兩桿間的距離有關(guān)。 9. （2017新課標(biāo)全國I卷）如圖，柔軟輕繩 ON的一端O固定，其中間某點(diǎn) M拴一重物，用手拉住繩的 一 .... .，一 ，.一 , 、、一 一 . 一 . 冗 另一端No初始時(shí)，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為 （ 一）?，F(xiàn)將重物向右上 2 方緩慢拉起，并保持夾角 不變。在OM由豎直被拉到水平的過程中 A. MN上的張力逐漸增大 B . MN上的張力先增大后減小 C. OM上的張力逐漸增大 D. OM上

13、的張力先增大后減小 【答案】AD 【解析】以重物為研究對(duì)象，受重力 mg, OM繩上拉力F2, MN上拉力Fi,由題意知，三個(gè)力合力始終 為零，矢量三角形如圖所示，在 F2轉(zhuǎn)至水平的過程中， MN上的弓^力Fi逐漸增大，OM上的張力F2先 增大后減小，所以 AD正確，BC錯(cuò)誤。 OM、MN兩力的夾 【名師點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)態(tài)平衡，注意重物受三個(gè)力中只有重力恒定不變，且要求 角不變，兩力的大小、方向都在變。三力合力為零，能構(gòu)成封閉的三角形，再借助圓，同一圓弧對(duì)應(yīng)圓 周角不變，難度較大。 10. (2017新課標(biāo)全國n卷)如圖，一物塊在水平拉力 F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若保持 F 的大小不變，而方向與水平面成 60。角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 4 * * ,,〃女方"，八〃 A. 2 第 B - — C. — D,— 6 3 2 【答案】C 【解析】F水平時(shí)：F mg；當(dāng)保持f的大小不變，而方向與水平面成60°角時(shí)，則 F cos60 (mg F sin 60 ),聯(lián)立解得： —,故選 C。 3 【名師點(diǎn)睛】此題考查了正交分解法在解決平衡問題中的應(yīng)用問題；關(guān)鍵是列出兩種情況下水平方向 的平衡方程，聯(lián)立即可求解。