专题02 相互作用
第一部分名师综述
相互作用是整个高中物理力学问题的解题基础，很多类型题都需要受力分析，然后用力的合成与分解、共点力平衡方程解题，其中对重力、弹力、摩擦力的考查方式大多以选择题的形式出现，每个小题中一般包含几个概念。考查受力分析的命题方式一般是涉及多力平衡问题，可以用力的合成与分解求解，也可以根据平衡条件求解，考查方式一般以选择题形式出现，特别是平衡类连接体问题题设情景可能更加新颖。
第二部分精选试题
1. 【贵州省遵义市航天高级中学2016届高三上学期第三次模拟考试理科综合试题】如图①所示，高空滑索是一种勇敢者的运动项目．如果一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动，在下滑过程中可能会出现如图②和如图③所示的两种情形．不计空气阻力，则下列说法不正确的是( )
A．图②的情形中，人只能匀加速下滑
B
C．图③的情形中，钢索对轻环无摩擦力
D．图③的情形中，人匀速下滑
【答案】C
]考点：考查了共点力平衡条件，力的合成与分解
【名师点睛】做本题的关键是知道不管是图②还是图③，运动员肯定做直线运动，但若是做匀速直线运动，合力为零；若是做变速直线运动，合力与速度共线；受力分析后运用平行四
边形定则作图分析
2.【安徽省淮北一中、马鞍山二中、安师大附中2016届高三11月期中联考（第二次模拟）
物理试题】如图所示，三角形ABC 由三根光滑的杆构成三角形框架，竖直固定放置，
90A ∠=，030B ∠=，质量均为m 的a 、b 两个小球分别套在AB 、AC 杆上，两球间由细线连接，两球静止时，细线与AB 杆成α角，则下列说法中正确的是（ ）
A 、00
3060α<<
B 、细线受到的拉力大小为mg
C 、a 、b 两小球对杆的压力大小之比为
D
【答案】B
考点：考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解
3.【安徽省屯溪第一中学2016届高三上学期期中（第三次月考）考试物理试题】在竖直墙壁间有质量分别是m 和2m 的半圆球A 和圆球B ，其中B 球球面光滑，半球A 与左侧墙壁之间存在摩擦。两球心之间连线与水平方向成30°的夹角，两球能够一起以加速度a 匀加速竖直下滑，已知a g < ，（g 为重力加速度），则半球A 与左侧墙壁之间的动摩擦因数为 （ ）
A D
【答案】A
考点：考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解
4.【黑龙江省哈尔滨市第六中学2016届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，穿在一根光滑的固定杆上的小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成θ角，不计所有摩擦，当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，OB绳沿竖直方向，则正确的说法是（）
A．小球A可能受到2个力的作用B．小球B可能受到3个力的作用
C．绳子对A的拉力大于对B的拉力D．A、B的质量之比为1∶tanθ
【答案】D
考点：考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解
5.【宁夏银川市第二中学2016届高三上学期统练（三）物理试题】如图，用恒力F 拉着三个物体在光滑的水平面上一起运动。现在中间物体上加上一个小物体，那么连接物体的绳子张力和未放小物体前相比( )
A ．Ta 不变
B ．Ta 减小
C ．Tb 减小
D ．Tb 不变
【答案】C
【解析】
试题分析：因为F 恒定不变，间物体上加上一个小物体后，对整体而言，整体的质量增大了，根据牛顿第二定律可得F a M
=，故整体的加速度减小了，即三个物体的加速度减小了，对右边第一个物体分析可得a F T ma -=，因为a 减小，F 不变，所以a T 增大，对最左边的物体分
析可得b T ma ，因为加速度减小，所以b T 减小，故C 正确；
考点：考查了牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题主要是对整体法和隔离法的应用，分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法．采用隔离法可以较简单的分析这道题目
6. 【山东省滕州市第一中学新校2016届高三10月月考物理试题x 】如图所示，质量m ＝1 kg 的物块在与水平方向夹角为θ＝37°的推力F 作用下静止于墙壁上，物块与墙之间的动摩擦因数μ＝0.5，若物块与墙面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则推力F 大小不可能是（ ）
A. 5 N
B. 15 N
C. 25 N
D. 35 N
【答案】A
考点：受力分析、共点力的平衡。
【名师点睛】求解平衡问题的方法
（1）力的合成与分解运用了等效的思想观点，满足平行四边形定则．利用力的合成与分解可解决三力平衡的问题．
①分解：将其中一个力沿另外两个力的反方向分解，将三力变四力构成两对平衡力； ②合成：将某两个力进行合成，三力变二力，组成一对平衡力．
（2）物体受多个（三个以上）作用力平衡时，常用正交分解法．
7. 【四川省成都市第七中学2016届高三10月阶段性考试理综试题】如图所示，倾角为θ的
斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则( )
A．b对c的摩擦力一定减小 B．b对c的摩擦力方向一定平行斜面向上
C．地面对c的摩擦力方向一定向右 D．地面对c的摩擦力一定减小
【答案】D
考点：物体的平衡；隔离法与整体法.
【名师点睛】本题采用隔离法和整体法研究两个物体的平衡问题及b所受的摩擦力，要根据b 所受的拉力与重力沿斜面向下的分力大小关系，分析摩擦力的大小和方向；此题是基础题，意在考查学生对物理方法的运用能力.
8．【西藏拉萨中学2016届高三上学期第二次月考物理试题】如图3所示，重6 N的木块静止在倾角为θ＝30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于4 N的力推木块，木块仍能保持静止，下列关于木块所受的摩擦力大小的说法，正确的是
A ．4 N
B ．3 N
C ．5 N
D ．6 N
【答案】
C
考点：物体的平衡；力的合成
【名师点睛】本题是关于物体的平衡以及力的合成问题；解题的难点在于物体受到的力不在一个平面内，需要将重力按照作用效果进行分析，根据静摩擦力的产生特点和共点力平衡条件列式求解静摩擦力．此题是中等题.
9．【内蒙古巴彦淖尔市第一中学2016届高三9月月考物理试题】如图所示，重80 N 的物体A 放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm 、劲度系数为1000 N/m 的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A 后，弹簧长度缩短为8 cm ，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N ，当弹簧的长度仍为8 cm 时，测力计读数可能为
( )
A. 30N
B.40 N
C.50 N
D.60N
【答案】AB
【解析】
试题分析：施加拉力前，物体受到四个力的作用而平衡：重力G 、垂直斜面向上的支持力N 、沿斜面向上的摩擦力f 和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力F ，受力如图，
图
3
其中()N N kx F 2010810100021=?-?==-，
考点：共点力作用下物体的平衡、摩擦力。
【名师点睛】本题考查了弹簧的弹力与形变的关系，摩擦力的产生和方向的确定及静摩擦力的范围，物体A 静止时，受平衡力作用，静摩擦力方向随外力F 的大小而改变，根据平衡条件，求出此摩擦力的范围。
10.【黑龙江省哈尔滨市第六中学2016届高三上学期期中考试物理试题】（多选）如图甲所示，一质量为M 的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m 的小滑块．木板受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时，用传感器测出其加速度a ，得到如图乙所示的a －F 图．取g ＝10 m /s 2，则（ ）
A ．滑块的质量m ＝4 kg
B ．木板的质量M ＝2kg
C ．当F ＝8N 时滑块加速度为2 m /s 2
D ．滑块与木板间动摩擦因数为0.1
【答案】ABD
【解析】
试题分析：从图乙中可知当加速度6F N >时，两者发生相对运动，当6F N ≤时两者相对静止，当6F N =时，对整体可得()F M m a =+，即6M m +=，当6F N >时对木板分析受到拉力和m 给的摩擦力，故有1F mg mg a F M M M μμ-==-，图像的斜率111642k M ===-，即2M kg =，所以4m kg =，将6F N >时图线反向延长，可得当4F N =时，加速度为零，代入可得14100422
μ??=?-，解得0.1μ=，故ABD 正确；当F ＝8N 时滑块加速度为20.14101/4
a m s ??==，故C 错误 考点：考查了牛顿第二定律与图像
【名师点睛】关键是知道当拉力较小时，m 和M 保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m 和M 发生相对滑动，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析
11．【广东省广州市执信中学2016届高三上学期期中考试理综试题】一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F 1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F 2，若斜面的高为h ，底边长为d ，则下列说法正确的是
A ．稳定后弹簧仍处于伸长状态
B ．稳定后弹簧一定处于压缩状态
C ．μ=F 1d F 2h
D ．μ=F 2h F 1d
【答案】AD
考点：牛顿第二定律
【名师点睛】本题根据牛顿第二定律，采用整体法和隔离法相结合的方法研究弹簧的状态和动摩擦因数；解题时要根据系统所处的两种状态：静止和加速，分别列出平衡方程和牛顿方程即可解答；此题难度中等，意在考查学生灵活利用物理方法的能力.
12．【内蒙古巴彦淖尔市第一中学2016届高三9月月考物理试题】在水平地面上放置一倾角为α的斜面．A、B两物块如图叠放，并一起沿斜面匀速下滑。则
A．A、B间无摩擦力
B．B与斜面间的动摩擦因数μ=tanα
C．斜面受到水平面的摩擦力方向向左
D．B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下
【答案】BD
考点：物体的平衡。
【名师点睛】对物体的受力分析要根据力的产生条件来确定，物体所处的状态能说明受力情况，A 、B 能一起匀速下滑，就说明A 、B 整体所受合外力为零，即可确定各物体的受力。同时将整体法和隔离体法结合应用，灵活选取研究对象会使受力分析简单化。
13．【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2016届高三上学期期中考试物理试题】（8分）如图所示，细绳OA 的O 端与质量1m kg =的重物相连，A 端与轻质圆环（重力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；定滑轮固定在B 处，跨过定滑轮的细绳，两端分别与重物m 、重物G 相连，若两条细绳间的夹角o
90?=，OA 与水平杆的夹角o =53θ圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．（已知
o sin 530.8=;o cos530.6=）：
（1）圆环与棒间的动摩擦因数μ； （2）重物G 的质量M
【答案】（1）34
μ= （2）0.6M kg =
考点：物体的平衡.