2020年《5年高考3年模拟》A版专题二 相互作用

专题二相互作用

挖命题

【考情探究】

分析解读力的合成与分解的计算通常用作图法和直角三角形知识解决;共点力的平衡要求解决在一个平面内的共点力平衡问题。本专题是力学的基础,是贯穿整个物理学的核心,要注重提高受力分析能力。从力

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学的基本概念出发,通过研究重力、弹力、摩擦力,逐步认识力的矢量性、相互性,以及力在合成与分解时遵循的平行四边形定则。受力分析是解决力学问题的基础和关键,共点力作用下的物体的平衡条件更是广泛应用于力、热、电等各板块当中,这就决定了本专题知识在高考中的重要位置。高考中一般以生活中的实例为背景考一道共点力平衡的选择题,另外就是在各板块中作为基础知识运用。从近几年考查规律来看,通常是第二道计算题第一小问考查共点力的平衡问题。

【真题典例】

破考点

【考点集训】

考点一常见的三种力

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1.(2017江苏苏锡常镇四市调研)(多选)如图所示,将长为l 的橡皮筋上端O 固定在竖直放置的木板上,另一端M 通过细线悬挂重物。某同学用水平力F A 在M 处拉住橡皮筋,缓慢拉动M 到A 点处,松开后,再次用水平力F B 拉M,缓慢将橡皮筋也拉至OA 直线上,此时M 位于图中的B 点处。下列判断正确的是( )

A.当M 被拉到A 点处时,橡皮筋长度OA 可能小于l

B.当M 被分别拉到A 、B 两点处时,橡皮筋的弹力T A =T B

C.当M 被分别拉到A 、B 两点处时,所用水平拉力F A

D.上述过程中此橡皮筋的弹力不遵循胡克定律

答案 BD

2.(2018江苏苏州期中,5)如图所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P 顶点上的小滑轮,一端系有质量为m=3 kg 的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物块2的水平力F=10 N,整个系统处于平衡状态,取g=10 m/s 2

,

则以下说法正确的是( )

A.1和2之间的摩擦力是10 N

B.2和3之间的摩擦力是25 N

C.3与桌面间的摩擦力是

15 N

D.物块3受6个力作用

答案D

3.(2018江苏如东中学、姜堰中学等五校联考,6)如图所示,一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子,沙粒之间的动摩擦因数为μ1,沙子与车厢底板的动摩擦因数为μ2(μ2>μ1),车厢的倾角用θ表示,下列说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()

A.要顺利地卸干净全部沙子,应满足tan θ<μ2

B.要顺利地卸干净全部沙子,应满足sin θ>μ2

C.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足tan θ >μ2>μ1

D.只卸去部分沙子,车上还留有一部分沙子,应满足μ2>tan θ >μ1

答案D

考点二力的合成和分解

1.(2017江苏三市二模,1)质量为M的磁铁,吸在竖直放置的磁性黑板上静止不动。某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉磁铁,磁铁向右下方做匀速直线运动,则磁铁受到的摩擦力f()

A.大小为Mg

B.大小为

C.大小为F

D.方向水平向左

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答案B

2.(2018江苏镇江月考,14)如图所示,ab是一根沿水平方向拉直的琴弦,长为L,现用一只弹簧测力计从琴弦的中点竖直向上拉,使琴弦的中点向上发生侧移量d(d?L),此时弹簧测力计的示数为F。已知弹簧测力计的量程为0~F0,全部刻度的长度为x0,求:(琴弦重力不计)

(1)弹簧测力计中弹簧的劲度系数;

(2)此时琴弦中张力的大小。

答案(1)(2) F

考点三受力分析、共点力的平衡

1.(2018江苏徐州期中,1)小朋友在搭积木时,将重力为G的玩具汽车静置在薄板上,薄板发生了明显弯曲,如图所示。关于玩具汽车受到的作用力,下列说法正确的是()

A.每个车轮受到薄板的弹力为

B.每个车轮受到薄板的弹力为

C.薄板弯曲程度越大,车轮受到的弹力越小

D.玩具汽车受到的合力为零

答案D

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2.(2017江苏淮阴中学月考,5)如图所示,质量m=10 kg和M=30 kg的两物块,叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上,一处于水平位置的轻质弹簧,劲度系数为250 N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m的物块相连,弹簧处于自然状态,现用一水平推力F作用于质量为M的物块上,使它缓慢地向墙壁一侧移动,当移动0.40 m时,两物块间开始相对滑动,这时水平推力F的大小为()

A.100 N

B.250 N

C.200 N

D.300 N

答案D

3.(2017江苏南京调研,14)如图所示,一根光滑的丝带两端分别系住物块A、C,丝带绕过两定滑轮,在两滑轮之间的丝带上放置了球B,D通过细绳跨过定滑轮水平牵引C,整个系统处于静止状态。已知M A= kg,M C=2 kg,M D=0.5 kg,B球两侧丝带与竖直方向的夹角为60°,连接C物块的丝带与水平面夹角为30°,此时C恰能保持静止状态。求:(g=10 m/s2)

(1)球B的质量m;

(2)物块C与地面间的摩擦力f;

(3)物块C与地面的动摩擦因数μ(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)。

答案(1) kg(2)10 N(3)

炼技法

【方法集训】

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方法1 “隔离法”与“整体法”

1.(2017江苏常州月考,7)(多选)一质量为m且横截面积为等边三角形的实心均匀物体,沿两斜边的中点连线分割成A、B两部分,放置在光滑的支架上,支架间的距离为三角形边长的,如图(a)所示;同样的等边三角形物体沿角平分线分割成C、D两部分,放置在间距为三角形边长的光滑支架上,如图(b)所示,两物体均处于静止状态,则下列说法正确的是()

(a)(b)

A.两种情况下支架对物体的作用力相等

B.A部分对B部分的作用力等于mg

C.支架对C部分的作用力等于mg

D.A、B两部分之间和C、D两部分之间都没有摩擦力

答案ACD

2.(2018江苏如东中学、姜堰中学等五校联考,3)如图所示,两个截面半径均为r,质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上,A、B截面圆心间的距离为l,在A、B上放一个截面半径为r,质量为2m的光滑圆柱体C,A、B、C处于静止状态,则()

A.B对地面的压力大小为3mg

B.地面对A的作用力沿A、C圆心连线方向

C.l越小,A、C间的弹力越小

D.l越小,地面对A、B的摩擦力越大

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答案C

3.(2018江苏扬州月考,10)(多选)如图所示,质量为m的小正方体和质量为M的大正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态。小正方体和大正方体接触的面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g,若不计一切摩擦,下列说法正确的是()

A.水平面对大正方体的弹力大小等于(M+m)g

B.水平面对大正方体的弹力大小等于(M+m)g cos α

C.墙面对小正方体的弹力大小为mg tan α

D.墙面对小正方体的弹力大小为

答案AD

方法2 动态平衡问题求解方法

1.(2017江苏徐州、宿迁、淮阴、连云港模拟,3)如图所示,用两根细线AC和BD悬挂一薄板。下列说法正确的是()

A.薄板的重心一定在AC和BD的延长线交点处

B.BD的拉力大于AC的拉力

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C.剪断BD瞬间,薄板的加速度方向一定沿BD斜向下

D.若保持AC位置不变,缓慢移动BD至竖直方向,则AC的拉力一直减小

答案D

2.(2017江苏盐城中学阶段检测,3)如图所示,三根细线共同系于O点,其中OA在竖直方向上,OB水平并跨过定滑轮悬挂一个重物,OC的C点固定在地面上,整个装置处于静止状态。若OC缩短并使C点右移,同时保持O点位置不变,装置仍然保持静止状态,则细线OA上的拉力F A和OC上的拉力F C与原先相比是()

A.F A、F C都减小

B.F A、F C都增大

C.F A增大,F C减小

D.F A减小,F C增大

答案B

3.如图所示,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F N1,球对木板的压力大小为F 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.F N1始终减小,F N2始终增大

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B.F N1始终减小,F N2始终减小

C.F N1先增大后减小,F N2始终减小

D.F N1先增大后减小,F N2先减小后增大

答案 B

方法3 解决静力学中临界极值问题的方法

1.如图所示,质量为m 的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑。对物体施加一大小为F 的水平向右的恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时,不论水平恒力F 多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,试求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数;

(2)这一临界角θ0的大小。

答案 (1)

(2)60°

2.(2018江苏无锡期中,13)如图所示,质量为m 1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB 水平且B 端与站在水平面上的质量为m 2的人相连,轻绳OA 与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2

。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)轻绳OA 、OB 的张力分别是多大?

(2)人受到的摩擦力是多大,方向如何?

(3)若人的质量m 2=60 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量m 1最大不能超过多少

?

答案(1)m1g m1g(2)m1g水平向左

(3)24 kg

过专题

五年高考

A组基础题组

1.(2016江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为()

A.40 m/N

B.40 N/m

C.200 m/N

D.200 N/m

答案D

2.(2018天津理综,7,6分)(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,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F N,则()

A.若F一定,θ大时F N大

B.若F一定,θ小时F N大

C.若θ一定,F大时F N大

D.若θ一定,F小时F N大

答案BC

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3.(2017课标Ⅲ,17,6分)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上,弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()

A.86 cm

B.92 cm

C.98 cm

D.104 cm

答案B

4.(2017课标Ⅱ,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为()

A.2-

B.

C. D.

答案C

5.(2016课标Ⅱ,14,6分)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()

A.F逐渐变大,T逐渐变大

B.F逐渐变大,T逐渐变小

C.F逐渐变小,T逐渐变大

D.F逐渐变小,T逐渐变小

答案A

6.(2015广东理综,19,6分)(多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有()

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A.三条绳中的张力都相等

B.杆对地面的压力大于自身重力

C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零

D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力

答案 BC

7.(2014山东理综,14,6分)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,但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时,F 1表示木板所受合力的大小,F 2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后( )

A.F 1不变,F 2变大

B.F 1不变,F 2变小

C.F 1变大,F 2变大

D.F 1变小,F 2变小

答案 A

B 组 题升题组

1.(2017课标Ⅰ,21,6分)(多选)如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物, 用手拉住绳的另一端N 。初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α(α>

)。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变。在OM

由竖直被拉到水平的过程中

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A.MN 上的张力逐渐增大

B.MN 上的张力先增大后减小

C.OM 上的张力逐渐增大

D.OM 上的张力先增大后减小

答案 AD

2.(2017天津理综,8,6分)(多选)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,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,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,则衣架悬挂点右移

答案 AB

3.(2016课标Ⅲ,17,6分)如图,两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球。在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为( )

A.

B.

m

C.m

D.2m

4.(2016课标Ⅰ,19,6分)(多选)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则()

A.绳OO'的张力也在一定范围内变化

B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化

C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化

D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化

答案BD

5.(2017江苏单科,14,16分)如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为,与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面。整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:

(1)未拉A时,C受到B作用力的大小F;

(2)动摩擦因数的最小值μmin;

(3)A移动的整个过程中,拉力做的功W。

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答案 (1)

mg

(2)

(3)(2μ-1)( -1)mgR

C 组 教师专用题组

1.(2011江苏单科,1,3分)如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g 。若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为( )

A.

B.

C.

mg tan α D.

mg cot α

答案 A

2.(2010江苏单科,3,3分)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( )

A.

mg B.

mg C.

mg

D.

mg 答案 D

3.(2013课标Ⅱ,15,6分)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用,F 平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 2>0)。由此可求出(

)

A.物块的质量

B.斜面的倾角

C.物块与斜面间的最大静摩擦力

D.物块对斜面的正压力

答案C

4.(2014广东理综,14,4分)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()

A.M处受到的支持力竖直向上

B.N处受到的支持力竖直向上

C.M处受到的静摩擦力沿MN方向

D.N处受到的静摩擦力沿水平方向

答案A

5.(2013山东理综,15,5分)如图所示,用完全相同的轻弹簧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()

A.∶4

B.4∶

C.1∶2

D.2∶1

答案D

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6.(2013广东理综,20,6分)(多选)如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上,则()

A.P向下滑动

B.P静止不动

C.P所受的合外力增大

D.P与斜面间的静摩擦力增大

答案BD

7.(2013上海单科,8,2分)如图,质量m A>m B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()

答案A

8.(2015山东理综,16,6分)如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为()

A. B.-

C. D.

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答案 B

9.(2014上海单科,9,3分)如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB 固定在竖直平面内,A 端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F 作用下,缓慢地由A 向B 运动,F 始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N 。在运动过程中( )

A.F 增大,N 减小

B.F 减小,N 减小

C.F 增大,N 增大

D.F 减小,N 增大

答案 A

【三年模拟】

一、选择题(每题5分,共50分)

1.(2019届江苏海安月考,4)如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆所能承受的弹力的最大值一定,A 端用铰链固定,滑轮在A 点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B 端吊一重力为G 的重物。现将绳的一端拴在杆的B 端,用拉力F 将B 端缓慢向上拉(绳均未断),在AB 杆转到竖直方向前,以下分析正确的是( )

A.绳子拉力越来越大

B.绳子拉力越来越小

C.AB 杆的弹力越来越大

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D.AB 杆的弹力越来越小

答案 B

2.(2019届江苏常州第一中学月考,12)(多选)如图所示,物块B 靠在竖直墙壁上,物块A 受到一水平推力F 作用,两物块保持静止,若逐渐增大F,并保持A 、B 两物块静止,下列说法正确的是( )

A.墙对B 的摩擦力一定变小

B.物块A 受到的摩擦力可能增大

C.物块A 受到物块B 的弹力增大

D.物块A 受到物块B 的作用力减小

答案 BC

3. (2019届江苏扬州月考,7)(多选)如图所示,木块受到水平力F 作用静止于斜面上,此力F 的方向与斜面平行,如果将力F 撤除,下列对木块的描述正确的是( )

A.木块将沿斜面下滑

B.木块仍处于静止状态

C.木块受到的摩擦力变小

D.木块所受的摩擦力方向不变

答案 BC

4.(2019届江苏常州田家炳高级中学调研,3)暑假里我国沿海地区多次遭到台风袭击,产生不良后果。某学习小组用图示简易装置测定水平风速,在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R 、质量为m 的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积,当风速v 0=3 m/s 时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°,则(

)

2020高考物理二轮复习专题二相互作用对对练含解析

相互作用 2020年高考必备 2015年2016年2017年2018年2019年Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 Ⅰ 卷 Ⅱ 卷 Ⅲ 卷 考点一重力、弹力、摩擦力力的合成与分解 考点二受力分析 共点力的平衡 19 14 17 21 16 17 19 16 16 考点三实验:1.探究弹力和弹 簧伸长的关系 22 实验:2.验证力的平行 四边形定则 22 考点一重力、弹力、摩擦力力的合成与分解 命题角度1(储备)弹力与摩擦力的分析 【典题】(多选)(2019河北衡水高三月考)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面体B上,现用大小不相等、方向相反的水平力F1、F2分别推A和B,它们均静止不动,且F1

用假设法分析隐蔽的弹力与静摩擦力 (1)接触面形变情况不清晰,则相关弹力较为“隐蔽”.此时需用“假设法”判定弹力的有无和弹力的方向. 也可假设有弹力,做相似分析. (2)接触面间的相对运动趋势不明确,则相关静摩擦力较为“隐蔽”,此时需用“假设法”判定静摩擦力的有无和静摩擦力的方向. 也可假设有静摩擦力,做相似分析. (3)应用“假设法”时,一般结合力的合成与分解、平衡条件等知识分析. 典题演练提能·刷高分 1.

物理学业水平复习专题2-物体间的相互作用

2021年高中物理学业水平考试复习教案（2） 专题二物体间的相互作用 考纲内容复习指南 1.形变、弹性、胡克定律(Ⅰ) 2．滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数(Ⅰ) 3．矢量和标量(Ⅰ) 4．力的合成或分解(Ⅱ) 5．共点力的平衡(Ⅰ) 6．实验：验证力的平行四边形定则(Ⅰ) 本专题主要是力、重力、弹力、摩擦力 的概念，以及力的合成和分解的规律、共点 力的平衡条件等，在近几年广东省高中学业 水平考试中占有很大比重． 复习时，一定要真正理解三种力的概念，能 正确运用平行四边形定则求解物体的平衡. （第一课时） 考点1 力、重力 1．力是物体之间的________． (1)力的三要素：________、________、________． (2)力的作用效果：使物体产生________和使物体产生________． 2．重力：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力．大小G＝mg，方向竖直向下．【例题讲解】 1．(多选)下列关于力的说法正确的是() A．一个力可能有两个施力物体 B．力的三要素相同，作用效果一定相同 C．物体受到力的作用，其运动状态未必改变 D．物体发生形变时，一定受到力的作用 方法归纳 正确理解力的概念，把握力的三要素，知道力的作用效果及分类． 考点2 形变与弹力 1．弹力的产生：是直接接触的物体间由于发生了________而产生的力． 2．弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向________，对压力、支持力等，其方向

总是________接触面指向受力物体；绳索之类的弹力总是沿绳索指向其________的方向．【例题讲解】 2．(多选)下列说法正确的是() A．水平桌面上静止的木块，受到一个竖直向上的弹力，这是由于木块发生微小的形变而产生的 B．拿一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力是由于木头发生形变而产生的C．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，这是因为电线发生微小的形变而产生的 D．绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 方法归纳 1．知道弹力产生的原因：产生形变的物体由于要恢复原状，会对与它接触的物体产生力的作用． 2．弹力的产生条件：(1)物体直接相互接触；(2)物体发生形变． 3．理解弹力的方向：(1)垂直于两物体的接触面，并指向受弹力的物体；(2)沿绳子指向绳收缩的方向． 考点3 胡克定律 胡克定律：在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的形变量x(伸长量或缩短量)________，公式为________，式中k是弹簧的________． 【例题讲解】 3．如图所示，竖直悬挂一轻质弹簧，不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度为8 cm，挂上5 N的钩码，指针所指刻度为10 cm，此弹簧的劲度系数是() A．150 N/m B．200 N/m C．250 N/m D．300 N/m 方法归纳 1．弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或缩短)量x成正比，公式为F＝kx. 2．胡克定律又可以变形为ΔF＝kΔx. 3．劲度系数反映弹簧在外力拉伸(压缩)情形下，发生形变的难易程度，由弹簧本身属性决定． 考点4 摩擦力 1．摩擦力的产生：相互接触的物体间有________或____________时，接触面间产生的阻碍发生相对运动或相对运动趋势的力叫摩擦力． 2．摩擦力的方向． (1)滑动摩擦力的方向：与接触面间相对运动的方向________． (2)静摩擦力的方向：与接触面间相对运动趋势的方向________． 3．摩擦力的大小． (1)滑动摩擦力的大小：与正压力成正比，即f＝μN，式中μ称为__________，其大小与接触面间的材料和接触面的粗糙程度等因素有关，与接触面面积的大小无关． (2)静摩擦力的大小：可根据平衡条件或牛顿定律求解，但静摩擦力只能在0～f m范围内变化，f m为最大静摩擦力，最大静摩擦力比同一接触面的滑动摩擦力稍大，近似可看成相等．【例题讲解】 4．对弹力和摩擦力的理解，下列说法中正确的是() A．两物体间如果存在弹力作用，则这两个物体一定相互接触 B．两个物体如果相互接触，则两物体间一定存在弹力作用 C．放在粗糙地面上的物体，一定受到摩擦力的作用 D．运动物体所受的摩擦力一定与其运动方向相反 方法归纳

高中物理必修一相互作用专题

高中物理必修一相互作用专题 一、重力弹力摩擦力

10.如图所示，一重为8N的球固定在AB杆的上端，今用测力计水平拉球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为6N，则AB杆对球作用力的大小为（）5 如图所示，一重为8N的球固定在AB杆的上端，今用测力计水平拉 球，使杆发生弯曲，此时测力计的示数为6N，则AB杆对球作用力 的大小为（） A．6N B．8N C．10N D．12N 11.探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15N重物时， 弹簧长度为0.16m；悬挂20N重物时，弹簧长度为0.18m，则弹簧的原长L0和劲度系数k 分别为多少？请写出详细计算过程。 12. 请在图中画出杆或球所受的弹力 （e） 13如上图e所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点处固定着一个质量为m的小球．当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO’沿杆方向) A B C D 14. 一辆汽车停在水平地面上，下列说法中正确的是（）： A 地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了形变；汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力B地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了形变；汽车受到了向上的弹力，是因为汽车也发生了形变C汽车受到了向上的弹力，是因为地面发生了弹力；地面受到了向下的弹力，是因为汽车发生了形变D以上说法都不正确

4. 如图为皮带传动装置，正常运转时的方向如图所示， 当机器正常运转时，关于主动轮上的A 点、与主动轮接触的皮带上的B 点、与从动轮接触的皮带上的C 点及从动轮上的D 点，这四点的摩擦力的方向的描述，正确的是（ ） A. A 点受到的摩擦力沿顺时针方向 B. B 点受到的摩擦力沿顺时针方向 C. C 点受到的摩擦力沿逆时针方向 D. D 点受到的摩擦力沿逆时针方向 5.如图4所示，把重为20N 的物体放在倾角的粗糙斜面上，并静止，物体右端与固定在斜面上的轻弹簧相连接，若物体与斜面间的最大静摩擦力为12N ，则弹簧的弹力：（弹簧与斜面平行） A ．可以为22N ，方向沿斜面向上； B ．可以为2N ，方向沿斜面向上； C ．可以为2N ，方向沿斜面向下； D ．弹力可能为零。 6.如图所示，位于水平桌面上的物块P ，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连，定滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的。已知Q 与P 之间以及P 与桌面之间的动摩擦因数都是μ，两物块的质量都是m ，滑轮的质 量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F 拉P 使它做匀速运动，则F 的大小为 （ ） A ．4μmg B ．3μmg C ．2μmg D ．μmg 7.如图所示，在倾角θ=30°的粗糙斜面上放一重量为G 的物体，物体能保持静止。现在用与斜面底边平行的力F=G/2推物体，物体恰能做匀速直线运动，则物体与斜面之间的动摩擦因数是多少？ 解：如左图所示；在斜面上，物体在推力、重力平行于斜面向下的分力Gsin300和滑动摩擦力三个力的作用下，沿斜面斜下方向作匀速直线运动，这三个力的合外力为零。如右图所示。 物体与斜面之间的滑动摩擦因数 A D B C 主动轮 从动轮 v F Q P G G f μμ2 330cos 0==G f 2 2= 3 6=μ

专题二 相互作用(试题部分)

专题二相互作用探考情悟真题 【考情探究】 考点考向 5年考情预测热 度考题示例学业水平关联考点素养要素解法 常见的三种力、力的合成与分解 常见的 三种力 2017课标Ⅱ,16,6分2运动与相互作用观念 ★★☆2017课标Ⅲ,17,6分3运动与相互作用观念 2015山东理综,16,6分4运动与相互作用观念整体隔离法 力的合成 与分解 2018天津理综,7,6分3科学推理 受力分析、共点力的 平衡受力分析、 共点力 的平衡 2019课标Ⅱ,16,6分4匀速直线运动运动与相互作用观念极值法 ★★★2019课标Ⅲ,16,6分4运动与相互作用观念 2017课标Ⅰ,21,6分4科学推理图解分析法 2016课标Ⅰ,19,6分4科学推理整体隔离法 2016课标Ⅲ,17,6分4科学推理 2017天津理综,8,6分4模型建构 分析解读本专题是力学的基础,是贯穿整个物理学的核心。从力学的基本概念出发,通过研究重力、弹力、摩擦力,逐步认识力的矢量性、相互性,以及力在合成与分解时遵循的平行四边形定则。受力分析是解决力学问题的基础和关键,共点力作用下物体的平衡条件更是广泛应用于力、热、电等各部分内容的题目中,这就决定了本专题知识在高考中的重要位置。该专题知识若单独出题,主要是选择题,若与其他专题知识结合,则主要考查学生的综合能力,有选择题,也有大型的计算题。 【真题探秘】

破考点练考向 【考点集训】 考点一常见的三种力、力的合成与分解 1.(2017课标Ⅱ,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为() A.2-√3 B.√3 6C.√3 3 D.√3 2 答案C 2.(2020届内蒙古联考,4)如图所示,质量均为m的A、B两球,由一根劲度系数为k的轻弹簧连接静止于半径为R的光滑半球形碗中,弹簧水平,两球间距为R且球半径远小于碗的半径。则弹簧的原长为() A.mg k +R B.mg 2k +R C.2√3mg 3k +R D.√3mg 3k +R 答案 D 3.(2020届江西上饶六校联考,10)(多选)如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个物块m,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是() A.图甲中物块m受到摩擦力 B.图乙中物块m受到摩擦力 C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力

专题二 相互作用(考题帮.物理)

相互作用习题课1 1.如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为 A.2- B. C. D. 2.[多选]如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中() A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大 D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面 3.[2015上海高考,14,2分]如图所示,一质量为m的正方体物块置于风洞内的水平面上,其一面与风速垂直,当风速为v0时刚好能推动该物块.已知风对物块的推力F正比于Sv2,其中v为风速、S为物块迎风面积.当风速变为2v0时,刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块,则该物块的质量为() A.4m B.8m C.32m D.64m 4.[多选]如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上,则 () A.P向下滑动 B.P静止不动 C.P所受的合外力增大 D.P与斜面间的静摩擦力增大 5.如图所示,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态.现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹 性限度内).与稳定在竖直位置时相比,小球的高度() A.一定升高 B.一定降低 C.保持不变 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 6.如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切.穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N.在运动过程中 () A.F增大,N减小 B.F减小,N减小 C.F增大,N增大 D.F减小,N增大

高中物理相互作用解析版汇编含解析

高中物理相互作用解析版汇编含解析 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块 A 和悬挂的物体 B 均处于静止状态．轻绳 AO 绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳 BO 的上端连接于 O 点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的 OC 段与竖直方向的夹角θ=53°，斜面倾角α=37°，物块 A 和 B 的质量分别为 m A=5kg ，m B=1.5kg，弹簧的劲度系数 k=500N/m ，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2），求： （1）弹簧的伸长量 x； （2）物块 A 受到的摩擦力． 【答案】（1）；（2）5N，沿斜面向上 【解析】 （1）对结点O受力分析如图所示： 根据平衡条件，有：，，且：，解得：；（2）设物体A所受摩擦力沿斜面向下，对物体A做受力分析如图所示： 根据平衡条件，有：，解得：，即物体A所受摩擦力大小为，方向沿斜面向上。 点睛：本题主要考查了平衡条件和胡克定律得直接应用，要求同学们能选择合适的研究对象并能正确对物体受力分析，注意正交分解法在解题中的应用。 2．（18分）如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC 和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef 棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加

2021高考物理广东版一轮精练：专题二 相互作用

专题二相互作用 备考篇 【考情探究】 课标解读 考情分析备考指导考点内容 常见的三种力力的合成与分解1.认识重力、弹力与摩擦力。 2.通过实验,了解胡克定律。 3.知道滑动摩擦和静摩擦现象,能 用动摩擦因数计算滑动摩擦力的 大小。 4.通过实验,了解力的合成与分解, 知道矢量和标量 考查内容: 1.选择单个物体或多个物体为研究对象,进行受 力分析。充分考虑各力的产生条件和应用范围。 2.利用合成或分解法对力进行处理。 3.应用平衡条件,建立等式求解。 4.“动态平衡”问题的常用解题方法。 命题趋势: 1.物体的相互作用是基础性知识,除单独命题外, 更多的是与其他的知识融合在一起考查。 2.三种力的产生条件,力的性质,以及矢量的合成 与分解依然是考查的重点内容。 3.胡克定律、连接体、动态平衡依然是高概率考 查点 1.牢记基础知识,熟练基本方法,明确基本 题型。 2.尽量多地积累不同物体、不同环境、不 同运动形式下的应用类型及有效解决问 题的方法。 3.解题方法:明确物体的平衡条件、临界条 件,掌握好函数法、图像法、极限法、隔离 法、整体法解题。利用好力的合成法、 分解法、相似三角形法、矢量三角形法、 正交分解法处理力的矢量问题 受力分析共点力的平衡 能用共点力的平衡条件分析生产 生活中的问题 【真题探秘】

基础篇 【基础集训】 考点一常见的三种力力的合成与分解 1.(2016江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下伸长了2cm,弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为() A.40m/N B.40N/m C.200m/N D.200N/m 答案D 2.(2019浙江4月选考,6,3分)如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是() A.小明与船之间存在摩擦力 B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力 C.杆对岸的力大于岸对杆的力 D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力

高考物理相互作用练习题及答案

高考物理相互作用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．如图所示，用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接，然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态，轻绳OA与AB垂直且长度之比为3:4．试计算： （1）OA绳拉力及F的大小？ （2）保持力F大小方向不变，剪断绳OA，稳定后重新平衡，求此时绳OB及绳AB拉力的大小和方向．（绳OB、AB拉力的方向用它们与竖直方向夹角的正切值表达） （3）欲使绳OB重新竖直，需在球B上施加一个力，求这个力的最小值和方向． 【答案】（1）4 3 mg（2） 1 213 T=，tanθ1= 2 3 ； 2 5 3 T mg =，tanθ2= 4 3 （3）4 3 mg，水平向左 【解析】 【分析】 【详解】 （1）OB竖直，则AB拉力为0，小球A三力平衡，设OB拉力为T，与竖直方向夹角为θ, 则T=mg/cosθ=5 3 mg，F=mgtanθ= 4 3 mg （2）剪断OA绳，保持F不变，最后稳定后，设OB的拉力为T1，与竖直方向夹角为θ1，AB拉力为T2，与竖直方向夹角为θ2，以球A、球B为整体，可得 T1x=F=4 3 mg；T1y=2mg； 解得：T1213 mg；tanθ1= 2 3 ； 单独研究球A，T2x=F=4 3 mg；T2y=mg； 解得：T2=5 3 mg，tanθ2= 4 3 （3）对球B施加一个力F B使OB重新竖直，当F B水平向左且等于力F时是最小值，即 F B=F=4 3 mg，水平向左 【点睛】

专题二 相互作用(试题部分)

专题二相互作用 考点一常见的三种力、力的合成与分解 1.(2017课标Ⅱ,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为() A.2-√3 B.√3 6C.√3 3 D.√3 2 答案 C 2.(2020届内蒙古联考,4)如图所示,质量均为m的A、B两球,由一根劲度系数为k的轻弹簧连接静止于半径为R的光滑半球形碗中,弹簧水平,两球间距为R且球半径远小于碗的半径。则弹簧的原长为() A.mg k +R B.mg 2k +R C.2√3mg 3k +R D.√3mg 3k +R 答案 D 3.(2020届江西上饶六校联考,10)(多选)如图甲、乙所示,倾角为θ的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个物块m,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是() A.图甲中物块m受到摩擦力 B.图乙中物块m受到摩擦力 C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力 D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力 答案BD 4.(2020届甘肃兰州一中期中,16)如图所示为一简易起重装置,AC是上端带有滑轮的固定支架,BC为质量不计的轻杆,杆的一端C用铰链固定在支架上,另一端B悬挂一个质量为m的重物,并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。开始时,杆BC与AC的夹角∠BCA>90°,现使∠BCA缓缓变小,直到∠BCA=30°。在此过程中,关于杆BC所受力(不计一切阻力)的说法正确的是()

A.逐渐增大 B.先减小后增大 C.先增大后减小 D.大小不变 答案 D 5.(2018东北三校联考,13)在动画片《熊出没》中有个镜头,“熊二”用一根轻绳绕过树枝将“光头强”悬挂起来,如图所示。假设不计轻绳与树枝间的摩擦,此时轻绳与水平方向的夹角θ=37°,已知“光头强”体重G1=600N,“熊二”体重G2=1800N,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。 (1)求此时“熊二”对地面压力的大小F N; (2)求此时“熊二”与地面间静摩擦力的大小F f; (3)现“熊二”要把“光头强”吊挂得更高一些,向右水平移动了一小段距离,则“熊二”对地面压力大小和“熊二”与地面间静摩擦力大小是“变大”还是“变小”? 答案(1)1440N(2)480N (3)“熊二”向右水平移动一小段距离,θ减小,T不变,则静摩擦力增大,支持力增大,由牛顿第三定律知,“熊二”对地面的压力增大。 考点二受力分析、共点力的平衡 1.(2017天津理综,8,6分)(多选)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,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,则衣架悬挂点右移 答案AB 2.(多选)如图所示,位于水平面上的物体在斜向上的恒力F的作用下,做速度为v的匀速运动,此时力F与水平方向的夹角为θ。物体与水平面间的动摩擦因数为μ。则F的最小值F min和方向(与水平方向夹角的正切)为() A.F min=μmg √1+μB.F min=μmg √1?μ C.tanθ=μ D.tanθ=1 μ答案AC

高中物理相互作用专题训练答案及解析

高中物理相互作用专题训练答案及解析 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球B相连.今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取.求: (1)运动过程中轻绳与水平方向夹角; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数为. (3)当为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小? 【答案】（1）30°（2）μ=（3）α=arctan． 【解析】 【详解】 （1）对小球B进行受力分析，设细绳对N的拉力为T由平衡条件可得： Fcos30°=Tcosθ Fsin30°+Tsinθ=mg 代入数据解得：T=10，tanθ=，即：θ=30° （2）对M进行受力分析，由平衡条件有

F N=Tsinθ+Mg f=Tcosθ f=μF N 解得：μ＝ （3）对M、N整体进行受力分析，由平衡条件有： F N+Fsinα=（M+m）g f=Fcosα=μF N 联立得：Fcosα=μ（M+m）g-μFsinα 解得：F＝ 令：sinβ＝，cosβ=，即：tanβ= 则： 所以：当α+β=90°时F有最小值．所以：tanα=μ=时F的值最小．即：α=arctan 【点睛】 本题为平衡条件的应用问题，选择好合适的研究对象受力分析后应用平衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的最小值，难度不小，需要细细品味．

2．一架质量m 的飞机在水平跑道上运动时会受到机身重力、竖直向上的机翼升力F 升、发动机推力、空气阻力F 阻、地面支持力和跑道的阻力f 的作用。其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即2 2 12,F k v F k v ==阻升，跑道的阻力与飞机对地面的压力成正比，比例系数为0k （012m k k k 、、、均为已知量），重力加速度为g 。 (1)飞机在滑行道上以速度0v 匀速滑向起飞等待区时，发动机应提供多大的推力？ (2)若将飞机在起飞跑道由静止开始加速运动直至飞离地面的过程视为匀加速直线运动，发动机的推力保持恒定，请写出012k k k 与、的关系表达式； (3)飞机刚飞离地面的速度多大？ 【答案】(1)2 220 10 ()F k v k mg k v =+-；(2)2202 1F k v ma k mg k v --=-；(3)1mg v k = 【解析】 【分析】 （1）分析粒子飞机所受的5个力，匀速运动时满足' F F F =+阻阻推，列式求解推力；（2） 根据牛顿第二定律列式求解k 0与k 1、k 2的关系表达式；（3）飞机刚飞离地面时对地面的压力为零. 【详解】 （1）当物体做匀速直线运动时，所受合力为零，此时有 空气阻力 2 20F k v 阻= 飞机升力 2 10F k v =升 飞机对地面压力为N ，N mg F =-升 地面对飞机的阻力为：' 0F k N =阻 由飞机匀速运动得：F F F =+， 阻阻推 由以上公式得 22 20010()F k v k mg k v =+-推 （2）飞机匀加速运动时，加速度为a ，某时刻飞机的速度为v ，则由牛顿第二定律： 22201-()=F k v k mg k v ma --推 解得：2202 1-F k v ma k mg k v -=-推

高考物理相互作用真题汇编(含答案)及解析

高考物理相互作用真题汇编(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球B相连.今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取.求: (1)运动过程中轻绳与水平方向夹角; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数为. (3)当为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小? 【答案】（1）30°（2）μ=（3）α=arctan． 【解析】 【详解】 （1）对小球B进行受力分析，设细绳对N的拉力为T由平衡条件可得： Fcos30°=Tcosθ Fsin30°+Tsinθ=mg 代入数据解得：T=10，tanθ=，即：θ=30° （2）对M进行受力分析，由平衡条件有

F N=Tsinθ+Mg f=Tcosθ f=μF N 解得：μ＝ （3）对M、N整体进行受力分析，由平衡条件有： F N+Fsinα=（M+m）g f=Fcosα=μF N 联立得：Fcosα=μ（M+m）g-μFsinα 解得：F＝ 令：sinβ＝，cosβ=，即：tanβ= 则： 所以：当α+β=90°时F有最小值．所以：tanα=μ=时F的值最小．即：α=arctan 【点睛】 本题为平衡条件的应用问题，选择好合适的研究对象受力分析后应用平衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法讨论拉力F的最小值，难度不小，需要细细品味．

2．如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上，滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，细线bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若重物A的质量为2kg，弹簧的伸长量为5cm， ∠cO′a=120°，重力加速度g取10m/s2，求： （1）桌面对物体B的摩擦力为多少？ （2）弹簧的劲度系数为多少？ （3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小和方向？ 【答案】（1）103N（2）200N/m（3）203N，方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上. 【解析】 【分析】 （1）对结点O′受力分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力，通过B平衡求出桌面对B的摩擦力大小．（2）根据胡克定律求弹簧的劲度系数．（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向． 【详解】 （1）重物A的质量为2kg，则O′a绳上的拉力为 F O′a=G A=20N 对结点O′受力分析，如图所示，根据平行四边形定则得：水平绳上的力为： F ob=F O′a sin60°=103N 物体B静止，由平衡条件可得，桌面对物体B的摩擦力 f=F ob=103N （2）弹簧的拉力大小为 F弹=F O′a cos60°=10N． 根据胡克定律得 F弹=kx 得 k=F x 弹= 10 0.05 =200N/m （3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向，则悬挂小滑轮的

高中物理《相互作用》专题知识点及习题

《相互作用》专题知识点 【重力认识中的几个问题】 一、产生原因 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，地面上物体所受重力的施力物体是地球．在地球吸引物体的同时，物体对地球也有吸引力． 二、重力的大小和方向 重力的大小G=mg，方向竖直向下． 注意：重力的大小与物体运动状态无关，但与地理位置有关，一般同一物体重力随高度增加而减小，随纬度增加而增大，在两极处重力最大． 三、重力的测量 测量工具：弹簧秤或台秤 测量原理：根据二力平衡知识，物体静止或匀速运动时受到的竖直悬挂物的拉力或水平支持物的支持力在数值上与物体的重力相等． 注意：弹簧秤或台秤测量的是对称的拉力或压力（即弹力），因此重力的测量属于间接测量． 四、物体重心的确定 定义：物体的任何部分都受到重力作用，从效果上看，我们可以认为物体各部分受到重力的作用集中于一点，这一点叫物体的重心，是物体重力的作用点． 物体的重心与物体的形状与质量的分布有关，物体的重心可以在物体上，也可以不在物体上．例如质量分布均匀的圆环其重心就不在圆环上． ①对质量分布均匀、几何形状规则的物体，其重心在几何中心． ②对质量分布不均匀、形状不规则的物体的重心可以用实验的办法来确定，例如对薄板状的物体可以用悬挂法来确定，其原理是二力平衡． 例关于重心，正确的说法是（） A．将物体悬挂起来，静止时物体的重心必在悬挂点的正下方 B．质量分布均匀、几何形状规则的物体，其重心一定和它的几何中心重合 C．背跃式跳高运动员，在越过横杆时，其重心可能在身体之外 D．物体的重心与物体的质量分布和几何形状有关 解析由上面分析知正确选项为ABCD． 【如何判断弹力的方向】 弹力的产生条件是：（1）两个物体相互接触；（2）接触处发生弹性形变。弹力的方向垂直接触面。对于绳的弹力 一定指向绳收缩的方向，对于杆的弹力可以沿杆的方向也可以不沿杆的方向，现分析如下： 一、点与平面接触时，弹力的方向垂直平面 例1. 如图所示，杆的一端与墙接触，另一端与地面接触，且处于静止状态，分析杆AB受的 弹力。 二、点与曲面接触时，弹力的方向垂直过切点的切面 例2 如图2所示，杆处在半圆形光滑碗的内部，且处于静止状态，分析杆受的弹力。 解析：杆的B端属于点与曲面接触，弹力N2的方向垂直于过B点的切面，杆在A点属于 点与平面接触，弹力N1的方向垂直杆如图2所示。 三、平面与平面接触时，弹力的方向垂直于接触面 例3．如图3所示，将物体放在水平地面上，且处于静止状态，分析物体受的弹力。 解析：物体和地面接触属于平面与平面接触，弹力N的方向垂直地面，如图3所示。

高中物理相互作用真题汇编(含答案)及解析

高中物理相互作用真题汇编(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．将质量0.1m kg =的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数0.8μ=．对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角53θ=o 的恒定拉力F ，使圆环从静止开始运动，第1s 内前进了2.2m （取210/g m s =，sin530.8=o ， cos530.6=o ）．求： （1）圆环加速度a 的大小； （2）拉力F 的大小． 【答案】（1）24.4m/s （2）1N 或9N 【解析】 （1）小环做匀加速直线运动，由运动学公式可知：21x 2 at = 解得：2a 4.4m /s = (2)令Fsin53mg 0?-=，解得F 1.25N = 当F 1.25N <时，环与杆的上部接触，受力如图： 由牛顿第二定律，Fcos θμN F ma -=，Fsin θN F mg += 联立解得：()F m a g cos sin μθμθ += + 代入数据得：F 1N = 当F 1.25N >时，环与杆的下部接触，受力如图： 由牛顿第二定律，Fcos θμN F ma -=，Fsin θN mg F =+

联立解得： ()F m a g cos sin μθμθ -= - 代入数据得：F 9N = 2．如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为1L =m ，导轨平面与水平面夹角30α=?，导轨电阻不计，磁感应强度为12T B =的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为1L =m 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为12m =kg 、电阻为11R =Ω，两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为0.5d =m ，定值电阻为 23R =Ω，现闭合开关S 并将金属棒由静止释放，取10g =m/s 2，求： （1）金属棒下滑的最大速度为多大？ （2）当金属棒下滑达到稳定状态时，整个电路消耗的电功率υ为多少？ （3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场 ，在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为4 110q -=-?kg 、所带电荷 量为 C 的液滴以初速度υ水平向左射入两板间，该液滴可视为质点，要使带 电粒子能从金属板间射出，初速度υ应满足什么条件？ 【答案】（1）10m/s （2）100W （3）v≤0.25m/s 或v≥0.5m/s 【解析】试题分析：（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度v m ，则有 1sin m g F α=安 F 安=B 1IL 112 m B Lv I R R = + 所以() 112221 sin m m g R R v B L α+= 代入数据解得：v m =10m/s (2)金属棒匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，此过程中重力势能转化为电能，重力做功的功率等于整个电路消耗的电功率P=m 1gsinαv m =100W (或) （3）金属棒下滑稳定时，两板间电压U=IR 2=15V 因为液滴在两板间有2U m g q d =所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动

专题2 相互作用-2021年高考物理二轮复习(解析版)

专题2 相互作用 一、单选题 1．（2020·北京高考真题）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F t -图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A ．实验中必须让木板保持匀速运动 B ．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C ．最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7 D ．只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 【答案】C 【解析】AB ．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故AB 错误； C ．由图可知，最大静摩擦力约为10N ，滑动摩擦力约为7N ，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C 正确； D ．根据 f N F F μ=，N F m g =

可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D 错误。 故选C 。 2．（2019·江苏高考真题）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T ，则风对气球作用力的大小为（ ） A ．sin T α B ．cos T α C ．T sin α D ．T cos α 【答案】C 【解析】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：sin F T 风α=，故C 正确． 3．（2019·天津高考真题）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】A ．以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔的向下

高中物理相互作用练习题及答案

高中物理相互作用练习题及答案 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．如图所示，两个正三棱柱A、B紧靠着静止于水平地面上，三棱柱的中间有一个半径为R的光滑圆柱C，C的质量为2m，A、B的质量均为m.A、B与地面的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g. (1)三者均静止时A对C的支持力为多大？ (2)A、B若能保持不动，μ应该满足什么条件？ (3)若C受到经过其轴线竖直向下的外力而缓慢下降到地面，求该过程中摩擦力对A做的功 【答案】(1) F N＝2mg. (2)μ≥3 . (3)－ 3μ - . 【解析】 【分析】 （1）对C进行受力分析，根据平衡求解A对C的支持力； （2）A保持静止，则地面对A的最大静摩擦力要大于等于C对A的压力在水平方向的分力，据此求得动摩擦因数μ应该满足的条件； （3）C缓慢下落同时A、B也缓慢且对称地向左右分开，A受力平衡，根据平衡条件求解滑动摩擦力大小，根据几何关系得到A运动的位移，再根据功的计算公式求解摩擦力做的功． 【详解】 (1) C受力平衡，2F N cos60°＝2mg 解得F N＝2mg (2) 如图所示，A受力平衡F地＝F N cos60°＋mg＝2mg f＝F N sin60°＝3mg 因为f≤μF地，所以μ≥ 3 (3) C缓慢下降的同时A、B也缓慢且对称地向左右分开．A的受力依然为4个，如图所图，但除了重力之外的其他力的大小发生改变，f也成了滑动摩擦力． A受力平衡知F′地＝F′N cos60°＋mg f′＝F′N sin60°＝μF′地

解得f′＝ 33mg μμ - 即要求3－μ>0，与本题第(2)问不矛盾． 由几何关系知：当C 下落地地面时，A 向左移动的水平距离为x ＝ 3R 所以摩擦力的功W ＝－f′x ＝－3μ - 【点睛】 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答． 2．轻绳下端悬挂200N 的重物，用水平力拉轻绳上的 点，使轻绳上部分偏离竖直方向 = 角保持静止，如图所示。 （1）求水平力的大小； （2）保持轻绳上部分与竖直方向的夹角= 不变，改变力 的方向，求力 的最小值 及与水平方向的夹角。 【答案】（1） （2） ，与水平方向夹角为 【解析】试题分析：（1）对点受力分析，可得 ，解得 （2）力 有最小值时 ，解得 ， 与水平方向夹角为 考点：考查了共点力平衡条件 【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 3．一架质量m 的飞机在水平跑道上运动时会受到机身重力、竖直向上的机翼升力F 升、发动机推力、空气阻力F 阻、地面支持力和跑道的阻力f 的作用。其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即2 2 12,F k v F k v ==阻升，跑道的阻力与飞机对地面的压力成正比，比例系数为0k （012m k k k 、、、均为已知量），重力加速度为g 。

2020高考物理二轮复习专题二相互作用对对练(含解析)

相互作用 考点一重力、弹力、摩擦力力的合成与分解 命题角度1(储备)弹力与摩擦力的分析 【典题】(多选)(2019河北衡水高三月考)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面体B上,现用大小不相等、方向相反的水平力F1、F2分别推A和B,它们均静止不动,且F1

用假设法分析隐蔽的弹力与静摩擦力 (1)接触面形变情况不清晰,则相关弹力较为“隐蔽”.此时需用“假设法”判定弹力的有无和弹力的方向. 也可假设有弹力,做相似分析. (2)接触面间的相对运动趋势不明确,则相关静摩擦力较为“隐蔽”,此时需用“假设法”判定静摩擦力的有无和静摩擦力的方向. 也可假设有静摩擦力,做相似分析. (3)应用“假设法”时,一般结合力的合成与分解、平衡条件等知识分析. 典题演练提能·刷高分 1.

(2019宁夏银川六中月考)如图所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是() A.A与墙面间存在压力 B.A与墙面间存在静摩擦力 C.A物块共受3个力作用 D.B物块共受5个力作用 答案C 解析以三个物体组成的整体为研究对象,由于地面光滑,对C没有摩擦力,根据平衡条件得知,墙对A没有压力,因而也没有摩擦力,选项A、B错误;物体A受到重力、B的支持力和摩擦力三个力作用,选项C正确;先对A、B整体研究,水平方向上,墙对A没有压力,则由平衡条件分析可知,C对B没有摩擦力,再对B分析,受到重力、A的压力和摩擦力、C的支持力,共四个力作用,选项D错误. 2.如图所示,在水平桌面上放置一斜面体P,斜面倾角为θ,质量分别为m和M的两长方体物块a和b静止在斜面体P上,下列说法正确的是() A.a对b的作用力大小为mg B.a对P的压力为mg cos θ C.b受到的总摩擦力为(M+m)g sin θ D.地面受到向左的摩擦力 答案A 解析取a为研究对象,b对a的作用力大小为mg,方向竖直向上,故a对b的作用力大小为mg,A 正确;a对b的压力为mg cos θ,力不能传递,a不对P产生压力,B错误;a对b的摩擦力沿斜面向下,大小为mg sin θ,P对b的摩擦力方向沿斜面向上,大小为(M+m)g sin θ,方向沿斜面向上,故b受到的摩擦力大小为Mg sin θ,方向沿斜面向上,C错误;对整体进行受力分析,整体没有相对运动趋势,地面对P没有摩擦力,D错误. 命题角度2(储备)直线运动中的滑动摩擦力和静摩擦力 【典题】如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置.将一物块和木板叠放于水平桌面上.轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与物块水平相连.现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动.弹簧测力计示数稳定后,下列说法正确的是() A.物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力 B.木板必须在桌面上做匀速直线运动 C.测力计示数一定等于物块受到的摩擦力 D.测力计示数一定等于木板受到的摩擦力 答案C