决胜高考――物理五年内经典好题汇编(相互作用)

44决胜高考——物理五年内经典好题汇编（相互作用）本单元是力学乃至整个物理学的基础,也是核心知识,对物体进行受力分析则是解决力学问题的关键.纵观近几年的高考试,可以看出本考点考查有如下几类:一是对摩擦力、受力分析、力的合成和分解、共点力作用下物体的平衡等知识点的考查出现率几乎高达100%；二是纯属静力学的考题,物体受力不在一条直线上,通常为容易题或中等难度题,以选择题的形式出现;三是连接体的平衡问题,通常考查整体法和隔离法,难度稍大一些;四是与其他知识综合进行考查,如与动力学、力量、动量、电磁学等知识综合，难度较大;五是重点考查学生运用知识解决实际问题、构建物理模型的能力和综合分析能力。第一部分五年高考题荟萃两年高考·精选（2008～2009）考点1力的概念、弹力和摩擦力1.（09·上海·44）自行车的设计蕴含了许多物理知识，利用所学知识完成下表自行车的设计目的（从物理知识角度）车架用铝合金、钛合金代替钢架减轻车重车胎变宽自行车后轮外胎上的花纹答案：减小压强（提高稳定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）2.（09·天津·1）物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（D）解析：四个图中都是静摩擦。A图中fA=Gsinθ；B图中fB=Gsinθ；C图中fC=(G-F)sinθ；D图中fC=(G+F)sinθ。3.（09·广东物理·7）某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中1,2KK为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是（BD）44A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变解析：不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，A错误；在垫片向右运动的过程中，由于两个弹簧相连，则它们之间的作用力等大，B正确；由于两弹簧的劲度系数不同，由胡克定律xkF可知，两弹簧的型变量不同，则两弹簧的长度不相等，C错误；在垫片向右运动的过程中，由于弹簧的弹力做功，则弹性势能将发生变化，D正确。4.（09·江苏物理·2）用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取210m/s）（A）A．3m2B．2m2C．1m2D．3m4解析：熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决本题的根本；一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大。题中当绳子拉力达到F=10N的时候，绳子间的张角最大，即两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图。绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子长为L0=1m,则有cos2Fmg，两个挂钉的间距离sin220LL，解得23Lm，A项正确。5.（09·广东理科基础·4）建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0．500m／s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取lOm／s2)（B）A．510NB．490NC．890ND．910N解析：对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有mamgF,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得NFFMg,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B对。446.（09·浙江·14）如图所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为，斜面的倾角为o30，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为（A）A．23mg和21mgB．21mg和23mgC．21mg和21mgD．23mg和23mg解析：受力如图所示，mg0mgFoN233cos，mgmgfo2130sin。7.（09·浙江·16）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q0q的相同小球，小球之间用劲度系数均为0k的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为0l已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（C）A．20225lkkqlB．202lkkqlC．20245lkkqlD．20225lkkql解析：第三个小球受三个力的作用它们的关系是F23F1344220222lqKKxklq，得20245lkKqx202045lkKqlxll8.(08·山东理综·16)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为300,如图所示.则物体所受摩擦力（）A.等于零B.大小为mg21,方向沿斜面向下C.大小为mg23,方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上答案A解析竖直悬挂时mg=kL①沿斜面拉2m物体时,设物体受摩擦力为f,方向沿斜面向下,则kL=2mgsin30°+f②由①②得f=0.9.（08·全国Ⅱ·16）如右图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是()A.tan32B.cot32C.tanD.cot答案A解析对于AB做匀速直线运动,根据共点力的平衡条件有：2mgsinα-3μmgcosα=0所以B与斜面间的动摩擦因数为：μ=32tanα.10.(08·广东理科基础·12)质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为f,加速度为a=g31,则f的大小是()A.mgf31B.mgf32C.mgfD.mgf3444答案B解析由牛顿第二定律得mg-f=ma,得,f=mg-ma=mg32.11.(08·广东理科基础·9)探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m,悬挂20N重物时,弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L0和劲度系数k分别为()A.L0=0.02mk=500N/mB.L0=0.10mk=500N/mC.L0=0.02mk=250N/mD.L0=0.10mk=250N/m答案D解析由胡克定律知F1=k（L1-L0）①F2=k（L2-L0）②由①②解得：L0=0.1m,k=250N/m.12.(08·广东理科基础·2)人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图所示.以下说法正确的是()A.人受到重力和支持力的作用B.C.人受到的合外力不为零D.人受到的合外力方向与速度方向相同答案A解析由于人做匀速运动,所以人所受的合外力为零,水平方向不可能受力的作用.考点2力的合成与分解13.（09·北京·18）如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（C）A．将滑块由静止释放，如果＞tan，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是2mgsinD．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是mgsin解析：对处于斜面上的物块受力分析，要使物块沿斜面下滑则mgsinθμmgcosθ，故μtanθ，故AB错误；若要使物块在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面匀速上滑，由平衡条件有：F-mgsinθ-μmgcosθ=0故F=mgsinθ+μmgcosθ，若μ=tanθ，则mgsinθ=μmgcosθ，即F=2mgsinθ故C项正确；若要使物块在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下匀速滑动，由平衡条件有：F+mgsinθ-μmgcosθ=0则F=μmgcosθ-mgsinθ若μ=tanθ，则mgsinθ=μmgcosθ，即F=0，故D项错误。14.（09·海南物理·1）两个大小分别为1F和2F（21FF）的力作用在同一质点上，44它们的合力的大小F满足（C）A．21FFFB．121222FFFFFC．1212FFFFFD．222221212FFFFF答案：C解析：共点的两个力合成，同向时最大为1F＋2F，反向时最小为1F－2F。15.(08·北京理综·20)有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性.举例如下:如图所示.质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上,把质量为m的滑块B放在A的斜面上,忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a=,式中g为重力加速度.对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”.但是,其中有一项是错误的.请你指出该项（）A.当θ=0°时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的B.当θ＝90°时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的C.当Mm时,该解给出a=gsinθ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的D.当mM时,该解给出a=sing,这符合预期的结果,说明该解可能是对的答案D解析B沿斜面下滑的过程中,B的加速度大小a≤g,选项D中a=sing≥g,这与实际情况不符,故正确答案为D.16.(08·广东理科基础·6)如图所示,质量为m的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2,以下结果正确的是()A.F1=mgsinθB.F1=sinmgC.F2=mgcosθD.F2=cosmg答案D解析O点受力如图所示.由图可知F1=mgtanθ,F2=cosmg.2sinsinMmgMm44考点3受力分析、物体的平衡17.（09·广东物理·11）如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（CD）A．滑块受到的摩擦力不变B．滑块到地面时的动能与B的大小无关C．滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下D．B很大时，滑块可能静止于斜面上解析：取物块为研究对象，小滑块沿斜面下滑由于受到洛伦兹力作用，如图所示，C正确；N=mgcosθ+qvB，由于v不断增大，则N不断增大，滑动摩擦力f=μN，摩擦力增大，A错误；滑块的摩擦力与B有关，摩擦力做功与B有关，依据动能定理，在滑块下滑到地面的过程中，满足fsmghmv0212，所以滑块到地面时的动能与B有关，B错误；当B很大，则摩擦力有可能很大，所以滑块可能静止在斜面上，D正确。18.（09·宁夏·21）水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为，如图，在从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（AC）A.F先减小后增大B.F一直增大C.F的功率减小D.F的功率不变7.（09·四川·20）如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2＜V1）。若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则（AD）A．小物体上升的最大高度为22124VVgB．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小44C．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D．