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天津市2011-2020年高考试卷分类汇编之1—
牛顿运动定律
(1)物体的受力分析
1. 2018年天津卷7.明朝谢肇淛《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则
A.若F一定,θ大时FN大
B.若F一定,θ小时FN大
C.若θ一定,F大时FN大
D.若θ一定,F小时FN大
答案:BC
解析:将加在木楔背上的力F分解为沿垂直于两侧面的两个分力,如图示,
由几何知识可得,若F一定,θ小时FN大,选项A错B正确;
若θ一定,F大时FN大,选项D错C正确。故选BC。
2.2019年天津卷2.2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是( )
A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度
C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下
D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布
答案:C
解析:把钢索和桥看成一个整体,两者的重力之和全部由索塔承受,增加钢索,对索塔的压力就会增加;A错误;
索塔的高度降低,钢索与索塔的夹角就会变大,钢索要在竖直方向提供相同的力,故钢索的拉力只会增大,B错误;
C、索塔两侧的钢索对称分布,且拉力相等,水平方向的分量相互抵消,故只有竖直方向的分量,钢索对索塔的合力竖直向下C正确;
D、就该问题来说,要使索塔受到的力合力向下,方式有无数多种,只是要兼顾着美观而做成对称的样子,D不符合题意。
故答案为:C
3. 2013年天津卷
5.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FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是
A.FN保持不变,FT不断增大
B.FN不断增大,FT不断减小
C.FN保持不变,FT先增大后减小
D.FN不断增大,FT先减小后增大
【答案】D
【解析】本题考查物体的受力分析、共点力的动态平衡问题。 物体在三个共点力作用下达到平衡状态:其中一个力G的大小和方向均不发生变化,另一个力FT的方向改变时,第三个力FN方向不变大小改变。利用力的三角形法则作出如图的示意图。可见选项D正确。
4.2017年天津卷8.如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是
A.绳的右端上移到b',绳子拉力不变
B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大
C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小
D.若换挂质量更大的衣服,则衣服架悬挂点右移
【答案】AB
【解析】设两杆间距离为d,绳长为l,Oa、Ob段长度分别为la和lb,则l=la+lb,两部分绳子与竖直方向的夹角分别为和β,受力分析如图所示,绳子中各部分张力相等,Fa=Fb=F,则=β,满足,,即,
,d和l均不变,则sin为定值,为定值,cos为定值,
绳子的拉力保持不变,衣服的位置不变,故A正确;C、D错误;将杆N向右移一些,d增大,则sin 增大,cos 减小,绳子拉力增大,故B正确。
(2)超重和失重
5.2011年理综天津卷9.(1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数是G,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于G,由此判断此时电梯的运动状态可能是 。
【解析】物体处于失重状态,加速度方向向下,故而可能是减速上升或加速下降。
(3)整体法和隔离法
6. 2011年理综天津卷
2.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力
A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小
答:A
【解析】对于多个物体组成的物体系统,若系统内各个物体具有相同的运动状态,应优先选取整体法分析,再采用隔离法求解。
取A、B系统整体分析有f地A=μ(mA+ mB)g=(mA+ mB)a,a=μg,
B与A具有共同的运动状态,取B为研究对象,由牛顿第二定律有:fAB=μmBg=mBamB)a=常数,
物体B做速度方向向右的匀减速运动,故而加速度方向向左。
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