物理高一上册-第三章-相互作用——力单元试卷(word版含答案).docVIP

一、第三章相互作用——力易错题培优（难）

1．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点．设小滑块所受支持力为N，则下列判断正确的是（）

A．F缓慢增大 B．F缓慢减小 C．N不变 D．N缓慢减小

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

对物体进行受力分析：物体受重力mg、支持力FN、水平力F．已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点，我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态．根据平衡条件，应用力的合成得出：

，由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点，所以θ减小，tanθ减小，sinθ减小．根据以上表达式可以发现F增大，FN增大．故选A.

【点睛】

物体的动态平衡依然为高考命题热点，解决物体的平衡问题，一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键；二是要学会利用力学平衡的结论（比如：合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等）来解答；三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力．

2．如图所示，在固定光滑半球体球心正上方某点悬挂一定滑轮，小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住。人拉动绳子，球在与球面相切的某点缓慢运动到接近顶点的过程中，试分析半球对小球的支持力N和绳子拉力T大小如何变化（）

A．N增大，T增大 B．N增大，T减小

C．N不变，T减小 D．N不变，T增大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

对球受力分析，受重力、支持力和拉力，根据平衡条件作图，如图所示

图中矢量三角形与三角形ABC相似，故

解得

由于AB变小，AC不变、BC也不变，故N不变，T变小，故ABD错误，C正确；

故选C。

【点睛】

利用相似三角形求解物体的平衡，根据受力分析找到力的三角形，和空间几何三角形相似，对应边成比例。

3．半径为R的球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，滑轮到球面B的距离为h，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示，现缓慢地拉绳，在使小球由A到B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是（）

A．N不变，T变小 B．N不变，T先变大后变小

C．N变小，T先变小后变大 D．N变大，T变小

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

对小球受力分析如图所示，根据矢量三角形和力的图示的特点可知

小球由A到B的过程，只有定滑轮左侧的绳子L变短，h和R均不变，所以N不变，T变小，故A正确，BCD错误．

故选A。

4．如图所示，光滑的圆柱置于斜面上，挡板可绕固定轴转动，使挡板从图示位置（）缓慢转到水平位置，在此过程中，挡板受到的压力大小将（）

A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】

在挡板角度变化的过程中，圆柱在重力及两个接触面的弹力作用下处于动态平衡，受力分析如下

三个力可以构成一个闭合的矢量三角形如下图

由图可知，随着木板的转动，木板对圆柱体的压力先变小后变大，根据牛顿第三定律，挡板受到的压力也先变小后变大。

故选D。

5．如图所示，固定倾斜直杆上套有一个质量为m的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点。已知直杆与水平面的夹角为θ，两弹簧的劲度系数均为k=，小球在距B点L的P点处于静止状态，重力加速度为g。则小球在P点处受到摩擦力为（）

A．，方向沿杆向下 B．，方向沿杆向上

C．，方向沿杆向下 D．，方向沿杆向上

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

小球在P点时两根弹簧的弹力大小相等，设为F，根据胡克定律有

设小球静止时受到的摩擦力大小为f，方向沿杆向下，根据平衡条件有

解得

方向沿杆向下，选项A正确，BCD错误。

故选A。

6．如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是

A．小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且TOA＝TOB＝

B．弹簧弹力大小

C．A球质量为

D．光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】

A、B、隔离对B分析，根据共点力平衡得：

?水平方向有：TOBsin45°=F

?竖直方向有：TOBcos45°=mg，

则，弹簧弹力F=mg，

根据定滑轮的特性知：TOA与TOB相等；故A，B错误.

C、D、对A分析，如图所示：

由几何关系可知拉力TOA和支持力