专题2 相互作用 牛顿运动定律 题源2 弹力的分析-【备战高考】备战2027高考物理母题题源同步练

）mg 77777777 Tcosa=mg, Tsina=ma, 所以：a=g tang 即加速度越大，橡皮绳与竖直方向之间的夹角越大，即使要 考虑橡皮绳的伸长，小球的高度也是随a的增大而越高. [答案]A 题源2弹力的分析 解题模型2.1 1.弹力有无的判断方法 对于形变明显的情况（如弹簧）可由形变直接判断，形 变不明显的通常用下面三种方法： (1)“假设法”分析物体间的弹力 欲分析一物体的某一接触处是否有弹力作用，可先假 设没有所接触的物体，看看被研究的物体有怎样的运动 趋势： ①若被研究的物体倒向原接触物的一边，则两者之间 有挤压的弹力，它们之间的弹力方向必与接触面（或接触 点的切面)垂直，且指向受力物体的内部. ②若被研究的物体倒向远离接触物的一边，则两者之 间只可能产生拉伸的弹力，徜若仅是物体与细绳连接，它 们之间的弹力方向必定沿绳指向各自的外部 ③若被研究的物体仍不动，则两者之间无弹力， (2)“替换法”分析物体间的弹力 用细绳替换装置中的杆，看能不能雏持原来的力学状 态，如果能雏持，则说明这个杆提供的是拉力，否则，提供 的是支持力. (3)根据“物体的运动状态”分析弹力 物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体 的运动状态，由二力平衡（或牛顿第二定律）列方程，求解 物体间的弹力. 2.弹力的大小 弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律F=kx,非弹 簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解. [真题4](2023·山东)如图所示，用完全相同的轻单簧 A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹 簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸 长量之比为 以 A 30032, B iE A.√3：4B.4:5C.1:2D.2:1 [解析]把两个小球看作整体，分析受力，由平衡条件可得： ·1 弹簧A的拉力FA=2mg/cos30°， 弹簧C的拉力Fc=2 ng tan30°， 由胡克定律F=kx 联立解得：弹簧A、C的伸长量之比为：xA:xc=2：1,D 正确， [答案]D [真题5](2023·山东)如图，用两根等长轻绳将木板悬挂 在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻 绳各剪去一小段，但仍能保持等长且悬挂点不变，木板静止时， F,表示木板所受合力的大小，F:表示单根轻绳对木板拉力的 大小，则维修后 A.F1不变，F,变大 B.F1不变，Fg变小 C.F变大，F变大 D.F变小，F:变小 [解析门木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力 的合力为零，即：F1=0: 细线与竖直方向成日角，根据共点力平衡条件，有：2 F,cos =mg 解得：F:=2c0s01 mg 当细线变短时，细线与竖直方向的夹角日增加，故c0s0减 小，拉力F,变大，故选A. [答案]A [真题6](2023·天津)如图所示，小球用细绳系住，绳的 另一端固定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面 上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面 顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F、以及绳 对小球的拉力F,的变化情况是 0 m A.FN保持不变，F,不断增大 B.FN不断增大，Fx不断减小 C.FN保持不变，Fr先增大后减小 D.FN不断增大，Fr先减小后增大 [解析]由于此过程中细绳与斜面体斜面的夹角逐渐减 小，所以斜面对小球的支持力F、增大，画出小球受力图，由平衡 条件可得Fx先减小后增大，选项D正确」 [答案]D [真题7](2023·广东)如图所示，水平面上，橡皮绳一端 固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F。和F,三力作用 下保持静止，下列判断正确的是 F .300 60°J F A.F>F:>F3 B.F3>F>F2 C.F>F>F D.F:>F2>F [解析]连接点P在F1、F:和 F F?三力作用下保持静止，说明三力的 30 合力为零，F1,F2的合力与F大小 F 、60y 相等方向相反，如图所示，由三角形的 F 边长关系可得：F'3>F1>F2,且F,=F'3,即F:>F1>F, B对. [答案]B [真题8](2022·江苏)如图所示，置于水平地面的三脚架 上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与 竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为( 1 2 A.3mg B.3mg 6 mg D33 [解析]3Fcos30°=mg,F=2 9mg,选D. [答案]D 题源3摩擦力 解题模型3.1 1.摩擦力 (1)摩擦力的产生条件 ①相互接触的物体间有弹力存在」 ②接触面粗糙， ③接触物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或有相对 运动趋势（静摩擦力） (2)摩擦力的方向 ①滑动摩擦力的方向 沿着接触面与物体的相对滑动方向相反· 注意相对运动（以相互作用的另一物体为参照物）和 运动（以地面为参照物）的不同. ②静摩擦力的方向 沿着接触面与物体的相对运动趋势方向相反，也可以 根据平衡条件或牛顿定律进行判断」 (3)摩擦力的大小 ①滑动摩擦力的大小f=N. 注意： a,口为动摩擦因数，无单位. b.N为接触面上的正压力，不一定等于物体的重力. c.滑动摩擦力的大小只由上述：、N决定，与物体的 运动状态、受力情况以及接触面的面积均无关 ②静摩擦力的大小 两个物体之间静摩擦力的取值范围0<「≤fm,其中 ∫m为两个物体之间的最大静摩擦力.静摩擦力可以根据需 要取上述范围中的任一值，与正压力无关.故静摩擦力的大 小不能由公式∫=N直接计算，而应根据物体的实际受 力情况，利用平衡条件或牛顿定律进行计算.两个物体之间 的最大静摩擦力与正压力成正比 2.摩擦力方向的判定 相对运动趋势不如相对运动直观，具有很强的隐蔽 性，所以静摩擦力的方向判定较困难，为此常用下面几种 方法判断： (1)“假设法”和“反推法” 假设法：先假定没有摩擦力（即光滑）时，看相对静止 的物体间能否发生相对运动.若能，则有静摩擦力，方向与 相对运动方向相反；若不能，则没有静摩擦力.换句话说，静 摩擦力的存在是为了使两物体相对静止，若没有它，两物 体也相对静止，就没有静摩擦力， 反推法：从被研究物体表现出的运动状态这个结果反 推出它必须具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦 力所起的作用，就容易判断摩擦力的方向了， (2)根据物体的运动状态，用牛顿第二定律判断.此法 关键是先判断物体的运动状态（即加速度方向），再利用牛 顿第二定律(F=ma)确定合力，然后受力分析确定静摩擦 力的大小及方向. (3)利用牛顿第三定律（即作用力与反作用力的关系） 来判断.此法关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较 少物体受到的静摩擦力的方向，再确定另一物体受到的静 摩擦力 [真题9](2023·上海)如图，质量mA>mB的两物体A、 B叠放在一起，靠着竖直墙面.让它们由静止释放，在沿粗糙墙 面下落过程中，物体B的受力示意图是 A ↓m ↓mg B D [解析由于物块与竖直墙面之间没有压力，故与墙面没 有摩擦力，二者一起做自由落体运动，即处于完全失重状态，之 间没有弹力作用，故物体B的受力示意图是图A [答案]A [真题10](2023·山东)如图所示，将两相同的木块a、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于 墙壁.开始时a、b均静止.弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a 所受摩擦力F。≠0，b所受摩棕力F=0,现将右侧细绳剪断， 则剪断瞬间 ak000000b 77777 A.Fa大小不变 B.Fa方向改变 C.Fn仍然为零 D.F%方向向右 [解析]本题考查绳剪断瞬间，绳子提供的力突变，弹簧提 供的力不变，则F大小方向不变，A正确；由于弹簧处于伸长状 态，对木板b有向左的拉力，故F向右，D正确. [答案]AD