1、专题 2 相互作用1.(2012 上海卷)已知两个共点力的合力为 50N,分力 F1的方向与合力 F的方向成 30角,分力 F2的大小为 30N.则( )(A) F1的大小是唯一的 (B) F2的方向是唯一的(C) F2有两个可能的方向 (D) F2可取任意方向答案:C解析:作出力的矢量三角形如图所示,从图中可以看出 F1的大小有两个可能值,F 2的方向也有两个可能的方向,因此只有 C正确.本题考查力的合成与分解,意在考查对作图法的掌握情况和力的分解唯一性条件的理解.2.(2012 广东卷)如图 3所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角为 45,日光保持水平,所受重力
2、为 G,左右两绳的拉力大小分别为A.G和 G B. 和2B. 和 D. 和1312G答案:B解析:由对称性可知两根绳的拉力大小相等,设为 T,则对日光灯在竖直方向上有:2Tcos45=G,可得 B正确.3(2012 天津卷) 如图所示,金属棒 MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由 M向 N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为 ,如果仅改变下列某一个条件, 角的相应变化情况是( )A棒中的电流变大, 角变大B两悬线等长变短, 角变小C金属棒质量变大, 角变大D磁感应强度变大, 角变小答案:A.解析:水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转,与竖直方向形
3、成夹角,此时它受拉力、重力和安培力而达到平衡,根据平衡条件有 ,所以棒子mgBILF安tan中的电流增大 角度变大;两悬线变短,不影响平衡状态, 角度不变;金属质量变大 角度变小;磁感应强度变大 角度变大.4(2012 上海卷) 如图,竖直轻质悬线上端固定,下端与均质硬棒 AB中点连接,棒长为线长的二倍.棒的 A端用铰链墙上,棒处于水平状态.改变悬线的长度,使线与棒的连接点逐渐右移,并保持棒仍处于水平状态.则悬线拉力( )(A)逐渐减小 (B)逐渐增大(C)先减小后增大 (D)先增大后减小答案:A解析:设悬线拉力为 T,线长为 L,则根据力矩平衡条件有 GL=TL,因为线与棒的连接点逐渐右移,
4、L逐渐增大,所以 T逐渐减小,A 正确.5.(2) (2012广东卷)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系.将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在_方向(填“水平”或“竖直” )弹簧自然悬挂,待弹簧_时,长度记为 L0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为 Lx;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为 L1至 L6,数据如下表表:代表符号 L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30表中有一个数值记录不规范,代表符号为_.由表可知所用刻度尺的最小长度为_.图1
5、6是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与_的差值(填“ L0或 L1”).由图可知弹簧的劲度系数为_N/m;通过图和表可A B 知砝码盘的质量为_g(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m/s 2).答案:竖直静止 L3mmLx4.910(2)弹簧的轴线必须沿重力方向,所以应沿竖直方向.由于表中测量值已经估读到 0.1 mm,所以刻度尺的最小刻度应是 1 mm.因为 m0g=k(L x-L0),nmg+m 0g=k(Ln-L0),整理得 nMg=k(Ln-Lx),所以横轴应为弹簧长度与 Lx的差值.从上式可以看出图象的斜率表示 k的大小,即 k=mg/x=4.9 N
6、/m,m 0=10 6.(2012 山东卷)如图所示,两相同轻质硬杆 、 可绕其两端垂直纸面的水平轴1O2、 、 转动,在 点悬挂一重物 M,将两相同木块 m紧压在竖直挡板上,此时整个O12O系统保持静止. 表示木块与挡板间摩擦力的大小, 表示木块与挡板间正压力的大小.fFNF若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且 、 始终等高,则1O2A 变小 B 不变f fC 变小 D 变大NFNF答案:BD解析:将两木块与重物视为整体,竖直方向上平衡,则 2Ff=(2m+M)g,故 Ff不变,选项 A错误、B 正确;设硬杆对转轴的弹力大小均为 FN1 ,对轴点 O受力分析可知,竖直方向上:2FN1cos
7、=Mg ,对木块 m受力分析可知,水平方向上:F N=FN1sin ,两式联立解得FN=1/2Mgtan ,当两板间距离增大时, 增大,F N增大,选项 C错误、D 正确.7.(2012全国新课标)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为 N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中A.N1始终减小, N2始终增大B.N1始终减小, N2始终减小C.N1先增大后减小, N2始终减小D.N1先增大后减小, N2先减小后增大答案:B解析:本题考查物体的动态平衡,对球受力分析可知, N1与 N2
8、的合力为定值,与重力反向等大.作图.由图形可知,当板缓慢转动中, N1与 N2的方向便发生如图示变化,但合力不变,可得答案 B.8(2012 浙江卷).如图所示,与水平面夹角为 300的固定斜面上有一质量 m=1.0kg的物体.细绳的一端与物体相连.另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为 4.9N.关于物体受力的判断(取 g=9.8m/s2).下列说法正确的是( )A.斜面对物体的摩擦力大小为零B. 斜面对物体的摩擦力大小为 4.9N,方向沿斜面向上C. 斜面对物体的支持力大小为 4.9 N,方向竖直向上D. 斜面对物体的支持力大小为 4.9N,方向垂直斜面向上答案:A解析:因物体的重力沿斜面方向的分力 mgsin30=19.80.5 N=4.9 N与弹簧秤的示数相等,故斜面对物体的摩擦力大小为 0,则选项 A正确,选项 B错误;斜面对物体的支持力大小为 mgcos30=4.9 N,方向垂直斜面向上,则选项 C、D 错误.