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
速度为g。
（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；
（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电荷量；
（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。
【答案】（1）Q ef＝；（2）q＝；（3）B m＝，方向竖直向上或竖直向下均可，x m＝
【解析】
解：（1）设ab棒的初动能为E k，ef棒和电阻R在此过程产生热量分别为Q和Q1，有
Q+Q1=E k①
且Q=Q1 ②
由题意 E k=③
得 Q=④
（2）设在题设的过程中，ab棒滑行的时间为△t，扫过的导轨间的面积为△S，通过△S的磁通量为△Φ，ab棒产生的电动势为E，ab棒中的电流为I，通过ab棒某截面的电荷量为q，则
E=⑤
且△Φ=B△S ⑥
电流 I=⑦
又有 I=⑧
由图所示，△S=d（L﹣dcotθ）⑨
联立⑤～⑨，解得：q=（10）
（3）ab棒滑行距离为x时，ab棒在导轨间的棒长L x为：
L x=L﹣2xcotθ （11）
此时，ab棒产生的电动势E x为：E=Bv2L x （12）
流过ef棒的电流I x为 I x=（13）
ef棒所受安培力F x为 F x=BI x L （14）
联立（11）～（14），解得：F x=（15）
有（15）式可得，F x在x=0和B为最大值B m时有最大值F1．
由题意知，ab棒所受安培力方向必水平向左，ef棒所受安培力方向必水平向右，使F1为最大值的受力分析如图所示，
图中f m为最大静摩擦力，有：
F1cosα=mgsinα+μ（mgcosα+F1sinα）（16）
联立（15）（16），得：B m=（17）
B m就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小，该磁场方向可竖直向上，也可竖直向下．
有（15）式可知，B为B m时，F x随x增大而减小，x为最大x m时，F x为最小值，如图可知F2cosα++μ（mgcosα+F2sinα）=mgsinα （18）
联立（15）（17）（18），得
x m=
答：（1）ef棒上产生的热量为；
（2）通过ab棒某横截面的电量为．
（3）此状态下最强磁场的磁感应强度是，磁场下ab棒运动的最大距离是．
【点评】本题是对法拉第电磁感应定律的考查，解决本题的关键是分析清楚棒的受力的情况，找出磁感应强度的关系式是本题的重点．
3．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
4．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 、方向水平向右的恒力，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）3
3
（2）60° 【解析】
试题分析：（1）斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，满足sin 30cos30mg mg μ?=? 解得33
μ=
（2）设斜面倾角为α，由匀速直线运动的条件：cos sin f F mg F αα=+
cos sin N F mg F αα=+，f N F F μ=
解得：sin cos cos sin mg mg F αμα
αμα
+=
-
当cos sin 0αμα-=，即cot αμ=时，F→∞，
即“不论水平恒力F 多大”，都不能使物体沿斜面向上滑行此时，临界角060θα==? 考点：考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解．利用正交分解方法解体的一般步骤：①明确研究对象；②进行受力分析；③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；
④x 方向，y 方向分别列平衡方程求解．
5．明理同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m=50kg 的物体．一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为 试求该同学向上拉动的
重物质量M 的最大值？
【答案】
【解析】 【详解】
由题意可知，该同学的最大拉力：F=mg
设该同学与斜面方向的夹角是β的时候拉动的物体的最大质量是M，对物体受力分析知：垂直于斜面的方向：F N+Fsinβ=Mgcosθ
沿斜面的方向：Fcosβ=f+Mgsinθ
若恰好拉动物体，则有：f=μF N
联立解得：
令μ=tanα，代入上式可得：
要使该同学向上拉动的物体的质量最大，上式分子取最大值，即：
cos（β﹣α）=1
由μ=tanα=
可得：α=30°
联立以上各式得：M max=
【点睛】
该题中按照常规的步骤对物体进行受力分析即可，题目的难点是如何利用三角函数的关系，化简并得出正确的结论．
6．一吊桥由六对
．．钢杆对称悬吊着，六对钢杆在桥面上分列两排，其上端挂在两根钢缆上，图为其一截面图。已知图中相邻两杆距离相等，AA′=DD′，BB′=EE′，CC′=PP′，又已知两端钢缆与水平面成45°角，若吊桥总重为G，钢杆自重忽略不计，为使每根钢杆承受负荷相同，求：
（1）作用在C．P两端与水平成45．钢缆的拉力大小？
（2）CB钢缆的拉力大小和方向？
【答案】（1） (2) ；方向与水平方向的夹角为arctan斜向右下方
【解析】
【详解】
（1）对整体受力分析，整体受重力和两个拉力，设为F，根据平衡条件，有：
2Fsin45°=G
解得：F=G
（2）对C点受力分析，受CC′杆的拉力、拉力F、BC钢缆的拉力，根据平衡条件，有：
水平方向：Fcos45°=F BC cosθ1（θ1为F BC与水平方向的夹角）
竖直方向：Fsin45°=+F BC sinθ1
解得：F BC= mg，tanθ1=
则θ1=arctan
则CB钢缆的拉力大小为mg，方向与水平方向的夹角为arctan斜向右下方。
【点睛】
本题的关键要灵活选择研究对象，巧妙地选取受力分析的点和物体可简化解题过程，要注意整体法和隔离法的应用。解答时特别要注意每根钢杆承受负荷相同。
7．如图所示，在倾角为θ=30°的固定斜面上固定一块与斜面垂直的光滑挡板，质量为m的半圆柱体A紧靠挡板放在斜面上，质量为2m的圆柱体B放在A上并靠在挡板上静止。A 与B半径均为R，曲面均光滑，半圆柱体A底面与斜面间的动摩擦因数为μ．现用平行斜面向上的力拉A，使A沿斜面向上缓慢移动，直至B恰好要降到斜面．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，B受到A的作用力F大小；
（2）在A移动的整个过程中，拉力做的功W；
（3）要保持A缓慢移动中拉力方向不变，动摩擦因数的最小值μmin．
【答案】（1）F 3（2）
1
(93)
2
W mgR
μ
=-（3）
min
53
9
μ=
【解析】
【详解】
（1）研究B，据平衡条件，有
F =2mg cosθ解得
F 3mg （2）研究整体，据平衡条件，斜面对A的支持力为
N =3mg cosθ
33
f =μN =
33
2
μmg 由几何关系得A 的位移为
x =2R cos30°=3R
克服摩擦力做功
Wf =fx =4.5μmgR
由几何关系得A 上升高度与B 下降高度恰均为
h =
32
R 据功能关系
W + 2mgh - mgh - Wf = 0
解得
1
(93)2
W mgR μ=-
（3）B 刚好接触斜面时，挡板对B 弹力最大 研究B 得
24sin 30m
mg
N mg '==?
研究整体得
f min + 3m
g sin30° = N′m
解得
f min = 2.5mg
可得最小的动摩擦因数：
min min 53
f N μ=
=
8．在水平地面上有一质量为2kg 的物体，在水平拉力F 的作用下由静止开始运动，10s 后拉力大小减为零，该物体的运动速度随时间t 的变化规律如图所示．（g 取10m/s 2）
求：（1）前10s 内物体的加速度和位移大小 （2）物体与地面之间的动摩擦因数 （3）物体受到的拉力F 的大小；
【答案】（1）0．8 m/s 2；40米 （2）0．2 （3）5．6牛 【解析】试题分析：（1）前10s 内物体的加速度
前10s内物体的位移大小
（2）撤去外力后的加速度
根据牛顿定律
解得μ=0．2
（3）有拉力作用时，根据牛顿定律：
解得F=5．6N
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题；关键是知道v-t线的斜率等于加速度，“面积”表示物体的位移；能根据牛顿第二定律求出加速度的表达式．
9．质量为5kg的物体静止在粗糙水平面上，在0~4s内施加一水平恒力F，使物体从静止开始运动，在4~12s内去掉了该恒力F，物体因受摩擦力作用而减速至停止，其速度时间图象（）如图所示．求：
（1）在0~12s内物体的位移；
（2）物体所受的摩擦力大小；
（3）此水平恒力F的大小．
【答案】（1）96m（2）10N（3）30N
【解析】试题分析：（1）根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移得
x＝×12×16＝96m
（2）4s～12s内，加速度
根据牛顿第二定律，有f＝ma2＝5×2＝10N
（3）0～4s内，加速度
根据牛顿第二定律，有F?f＝ma1
代入数据：F-10=5×4
解得：F=30N
考点：牛顿第二定律的应用；v-t图线
10．如图所示，绝缘粗糙水平面处在水平向右的匀强电场中，场强大小E=1．6×10+4N/C。一个质量为m＝0．2 kg，带电量为q＝2．0×10－4C的带正电小物块（可视为质点），在水平面上以a=11m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，小物块到达O点时的速度为
v o=4m/s。（g取10 m/s2）
（1）求小物块与水平面间的动摩擦因数；
（2）若小物块到达O点时，突然将该电场方向变为竖直向上且大小不变。求1秒后小物块距O点间距离。
【答案】（1）0．5（2）5m
【解析】试题分析：（1）F=Eq
根据牛顿第二定律：F－μmg=ma
解得:μ=0．5
（2）根据牛顿第二定律：Eq－mg=ma、
解得:a、=6m/s2
平抛运动：x= v o t=4m
y=at2=3m
=5m
考点：牛顿第二定律的综合应用
【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用习题；关键是分析物块的受力情况，搞清物体的运动情况，掌握类平抛运动的处理方法。
物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国，19，6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )
A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。
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
高中物理：相互作用单元测试题 一、选择题：（10×4=40分，每小题至少有一个答案是正确的，请将正确的答案填在答题卷的对应处） 1、下列说法正确的是： A、书对桌面的压力，施力物体是桌面，受力物体是书 B、桌面对书的支持力是由于桌面形变产生的 C、书对桌面的压力与书的重力是一对平衡力 D、桌面对书的支持力与书对桌面的压力是一对平衡力 2、关于四种基本相互作用，以下说法中正确的是： A、万有引力只发生在天体与天体之间，质量小的物体（如人与人）之间无万有引力 B、电磁相互作用是不需要相互接触就能起作用的 C、强相互作用只发生在宇宙天体等宏观物体之间 D、弱相互作用就是非常小的物体间的相互作用 3、下面关于重力、重心的说法中正确的是 A、重力就是物体受到地球的万有引力 B、重心就是物体的几何中心 C、直铁丝变弯后，重心便不在中点，但一定还在铁丝上 D、重心是物体的各部分所受重力的等效作用点 4、我国自行设计建造的世界第二大斜拉索桥——上海南浦大桥，桥面高46m，主桥（桥面是水平的）长846m，引桥全长7500m，下面关于力的说法正确的是 A、引桥长是为了减小汽车上桥时的阻力，增强下桥时的控制能力，但确增强了汽车对引桥面的压力 B、主桥面上每个索点都是一个支承点，斜拉索将桥的重力都转移到了支承塔上 C、索拉的结构减小了汽车对主桥面的压力 D、增加了汽车在引桥上时重力平行于桥面向下的分力 5、下列说法正确的 A、相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力 B、两物体间有摩擦力，则其间必有弹力 C、两物体间有弹力，则其间必有摩擦力 D、两物体间无弹力，则其间必无摩擦力 6、如右图所示，在水平桌面上放一木块，用从零开始逐渐增大的水平 拉力F拉木块直到沿桌面运动，在此过程中，木块受到的摩擦力 f F的 大小随拉力F的大小变化的图象，在下图中正确的是 7、已知两个分力的大小为 1 F、 2 F，它们的合力大小为F，下列说法中不正确的是 A、不可能出现F＜F1同时F＜F2的情况 B、不可能出现F＞F1同时F＞F2的情况 C、不可能出现F＜F1+F2的情况 D、不可能出现F＞F1+F2的情况 8、一根细绳能承受的最大拉力是G，现把一重为G的物体系在绳的中点，分别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开，若要求绳子不断，则两绳间的夹角不能超过 A、450 B、600 C、1200 D、1350 9、如图斜面上一小球用竖直档板挡位静止，若将档板缓慢 由竖直放置转为水平放置的过程中，斜面对小球的支持力 及档板对小球的弹力下列说法中正确的是 A、斜面对小球的支持力先减少后增大 B、档板对小球的弹力先减小后增大，最后等于小球重力 大小 C、斜面对小球的支持力与档板对小球的弹力都不变。 D、斜面对小球的支持力与档板对小球的弹力的合力始终不变 10、如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上，若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是 A、mg F mg F F≤ = + 2 2 1 , sin cos sinθ θ θ F F F F A B C
高中物理典型例题集锦 (电磁学部分) 25、如图22-1所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板 的中央各有小孔M、N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上)，空气阻力不计，到达N点时速度恰好 为零，然后按原路径返回。若保持两板间的电压不变，则： A.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 B.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 C.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过 N孔继续下落。 图22-1 D.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N 孔继续下落。 分析与解：当开关S一直闭合时，A、B两板间的电压保持不变，当带电质点从M向N 运动时，要克服电场力做功，W=qU AB，由题设条件知：带电质点由P到N的运动过程中，重力做的功与质点克服电场力做的功相等，即：mg2d=qU AB 若把A板向上平移一小段距离，因U AB保持不变，上述等式仍成立，故沿原路返回， 应选A。 若把B板下移一小段距离，因U AB保持不变，质点克服电场力做功不变，而重力做功 增加，所以它将一直下落，应选D。 由上述分析可知：选项A和D是正确的。 想一想：在上题中若断开开关S后，再移动金属板，则问题又如何(选A、B)。 26、两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。现有一离子束，其中每个 离子的质量为m，电量为q，从与两板 等距处沿着与板平行的方向连续地射 入两板间的电场中。设离子通过平行 板所需的时间恰为T(与电压变化周图23-1 图23-1(b)
高中物理相互作用高考习题 高乃群 1.人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示，以下说法正确的是（） A. 人受到重力和支持力的作用 B. 人受到重力、支持力和摩擦力的作用 C. 人受到的合外力不为零 D. 人受到的合外力方向与速度方向相同 2.L形木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示. 若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力. 则木板P的受力个数为（） A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 3.探究弹力和弹簧伸长的关系时，在弹性限度内，悬挂15 N重物时，弹簧长度为0. 16 m；悬挂20 N 重物时，弹簧长度为0. 18 m，则弹簧的原长L原和劲度系数k分别为（） A. L原=0. 02 m k=500 N/m B. L原=0. 10 m k=500 N/m C. L原=0. 02 m k=250 N/m D. L原=0. 10 m k=250 N/m 4.如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1. 0 kg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. 9 N. 关于物体受力的判断（取g=9. 8 m/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4.9 N，方向沿斜面向上
C. 斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上 D. 斜面对物体的支持力大小为 4.9 N，方向垂直斜面向上 5.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，球对木板的压力大小为. 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.始终减小，始终增大 B. 始终减小，始终减小 C. 先增大后减小，始终减小 D. 先增大后减小，先减小后增大 6.如图所示，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都为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为（） A. G和G B. G和G C. G和G D. G和G 7.一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g. 现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（） A. 2 B. M- C. 2M- D. 0 8.如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在、和三力作用下保持静止. 下列判断正确的是（）
力的相互作用 一、基础知识 1.力的概念 （1）力是物体间的相互作用，力总是成对出现的，这一对力的性质相同。 （2）力是矢量，其作用效果由大小、方向及作用点三个要素决定。力的作用效果是使物体产生形变或位移。 2.力的图示和示意图 科学上常用一根带箭头的线段来表示力的各个要素，这种表示方法叫做叫力的图示。在许多情况下，我们只关心力的方向，而不太关心力的大小和作用点。这时只需在物体上沿力的方向画一个带箭头的线段来表示力，这样的图叫做力的示意图。 3. 重力，重心 （1）重力是由于地球对物体的吸引而使物体受到的力，重力的大小G=mg，方向竖直向下，作用于物体的重心。 （2）测量重力时用弹簧测力计，测量时需使物体处于平衡状态。 4. 弹力，胡克定律 （1）弹力的产生：物体直接接触，有弹性形变。 （2）常见弹力的方向： （3）弹力的大小——胡可定律： 内容：弹簧发生形变时，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比。 表达式：F=kx，k是弹簧的劲度系数，单位N/m，k的大小由弹簧自身性质决定。 5. 静摩擦力 定义：两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。 产生条件：（1）接触面粗糙；（2）接触处有弹力；（3）两物体间有相对运动趋势（仍保持相对静止）。
有关。 方向：沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反。 作用点：一般把作用点画在物体的重心上。 6.滑动摩擦力 定义：两个具有相对运动的物体间在接触面上产生的阻碍相对运动趋势的力。 产生条件：（1）接触面粗糙；（2）接触处有弹力；（3）两物体间有相对运动。 大小：（1）滑动摩擦力：F=μF N；（2）动摩擦因数μ取决于接触面材料及粗糙程度，F N为正压力。 方向：沿接触面与受力物体相对运动趋势的方向相反。 作用点：一般把作用点画在物体的重心上。 7. 力的合成和分解 力的合成： （1）遵循规律：力的合成遵循矢量运算法则，即遵循平行四边形定则。 （2）力的合成：两个共点力F1和F2的大小均不变，它们之间的夹角为θ，其合力大小为F合，当夹角θ变化时，合力的取值范围是丨F1-F2丨≤F合≤ F1+F2。 力的分解： （1）遵循规律：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。 （2）分解原则：分解某个力时，一般要根据这个力产生的实际效果进行分解。 （3）正交分解：将一个力分解为两个互相垂直的分力的方法。 （4）分解步骤：①选取合适的方向建立坐标系，②将不在坐标轴上的力沿坐标轴方向分解，③分别算出x轴和y轴方向上所受的合力，合力等于在该方向上所有力的代数和，④求出合力的大小，⑤求出合力与x轴方向夹角。 8. 共点力的平衡 （1）平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。 （2）共点力平衡：物体所受合外力为零，即使F合=0。 （3）二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等、方向相反，为一对平衡力。 （4）三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反，这三个力的有向线段通过平移可构成封闭三角形。 （5）多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大
华辉教育物理学科备课讲义 A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为1N，方向平行于斜面向上 C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上 答案：D 解析：绳只能产生拉伸形变， 绳不同，它既可以产生拉伸形变，也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变，因此杆的弹力方向不一定沿杆． 2．某物体受到大小分别为 闭三角形．下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是 ( 答案：ABD 解析：A图中F1、F3的合力为 为零；D图中合力为2F3. 3．列车长为L，铁路桥长也是 桥尾的速度是v2，则车尾通过桥尾时的速度为 A．v2
答案：A 解析：推而未动，故摩擦力f＝F，所以A正确． ．某人利用手表估测火车的加速度，先观测30s，发现火车前进540m；隔30s 现火车前进360m.若火车在这70s内做匀加速直线运动，则火车加速度为 ( A．0.3m/s2B．0.36m/s2 C．0.5m/s2D．0.56m/s2 答案：B 解析：前30s内火车的平均速度v＝540 30 m/s＝18m/s，它等于火车在这30s 10s内火车的平均速度v1＝360 10 m/s＝36m/s.它等于火车在这10s内的中间时刻的速度，此时刻Δv v1－v36－18
两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等． 与竖直方向夹角为α，BC与竖直方向夹角为 ．利用打点计时器等仪器测定匀变速运动的加速度是打出的一条纸带如图所示．为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s. ，x AD＝84.6mm，x AE＝121.3mm __________m/s，v D＝__________m/s 结果保留三位有效数字)
《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。
功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功．
[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果．
相互作用 1、( )如图所示，由于静摩擦力f的作用，A静止在粗糙水平面上，地面对A的 支持力为N．若将A稍向右移动一点，系统仍保持静止，则下列说法正确的是： A. f、N都增大 B. f、N都减小 C. f增大，N减小 D. f减小，N增大 2、( )如图示，某质点与三根相同的轻弹簧相连，静止时，相邻两弹簧间的夹角均 为1200．已知弹簧a、b对质点的拉力均为F，则弹簧c对质点的作用力的方向、大小 可能为： A. O B.向上、F C.向下、F D.向上、2F > 3、( )如图所示，用两根轻绳AO和BO系住一小球，手提B端由OB的水平位置逐渐缓慢地向上移动，一直转到OB成竖直方向，在这过程中保持θ角不变，则OB所受拉力的变化情况 是： A.一直在减小 B.一直在增大 C.先逐渐减小，后逐渐增大 D.先逐渐增大，后逐渐减小 4. （）如图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平 直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出 A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌 面的压力减小C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大 D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大 5. ( )某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中 1,2 K K原长相等，劲度系 数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是 " A．垫片向右移动时,受到的弹力等于两弹簧的弹力之和 B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等 C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等 D．向右移动时，两弹簧增加的弹性势能相等 6. （）L型木板P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板 上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，如图所示。若P、Q一起沿斜面 匀速下滑，不计空气阻力。则木板P的受到的弹力个数为 A．2 B．3 C．4 D．5 7. （）右图，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物块b，b与平行 于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上．A与b之间光滑，a和 b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动．当它们刚运行至轨道的粗糙段时可能是A．绳的张力减小，斜面对b的支持力减小，地面对a的支持力减小 ! B．绳的张力减小，斜面对b的支持力增加，地面对a的支持力不变 C．绳的张力减小，斜面对b的支持力增加，地面对a的支持力增加 D．绳的张力增加，斜面对b的支持力增加，地面对a的支持力增加 θ a b 右左
人教版高中物理必修1第三章《相互作用》检测题 一、单选题 1．一本书放在水平桌面上，下列说法正确的是( ) A ．桌面受到的压力实际就是书的重力 B ．桌面受到的压力是由桌面形变形成的 C ．桌面对书的支持力与书的重力是一对平衡力 D ．同一物体在地球表面时赤道处重力略小，但形状规则物体的重心必在其几何中心 2．下列关于力的说法中正确的是（ ） A ．用手将小球竖直向上抛出后，小球仍向上运动是因为小球还受到手对它的作用 B ．摩擦力的方向总是与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反 C ．放在水平桌面上静止的书对桌面的压力就是书的重力 D ．马拉车做加速运动，是马拉车的力大于车拉马的力 3．如图，两个苹果上面叠了个梨，静止在水平桌面上，下列说法正确是（ ） A ．苹果1对梨的支持力是由于梨形变产生 B ．苹果1对桌面有压力 C ．苹果2对桌面有水平方向的摩擦力 D ．苹果2和桌面一定都发生了微小的形变 4．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F 1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l 1；改用大小为 F 2的力拉弹簧，平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 ( ) A ．2121F F l l -- B ．2121F F l l ++ C ．2121F F l l +- D ．2121 F F l l -+ 5．下列说法中,正确的是( ) A ．施力物体对受力物体施加了力,施力物体自身可不受力的作用 B ．施力物体对受力物体施力的同时,一定也受到受力物体对它的力的作用
C．力的产生离不开受力物体,但可以没有施力物体 D．只有直接接触的物体间才有力的作用 6．如图所示，一根金属棒MN，两端用弹簧悬挂于天花板上，棒中通有方向从M流向N的电流．若在图中的虚线范围内加一磁场，可以使弹簧的弹力增大（弹力的方向不变）．关于该磁场的方向，以下判断中正确的是（） A．垂直纸面向里 B．垂直纸面向外 C．平行纸面向上 D．平行纸面向下 7．如图所示，小球静止在两个光滑面之间，且与两个光滑面都有接触，则小球受到两个弹力的是（） A．B．C．D． 8．如图所示，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为F方向与水平方向成α角的拉力的作用下沿地面作匀加速运动，若木块与地面间动摩擦因数为μ，则木块的加速度大小为（） 9．作用在同一物体上的三个共点力，大小分别为3N、6N和12N，则它们的合力大小可能是（）A．10N B．2N C．0N D．22N 10．固定在水平面上光滑半球，半径为R，球心O的正上方固定一个小定滑轮，细线一端拴一小球，置于半球面的A点，另一端绕过A点，现缓慢地将小球从A点拉到B点，则此过程中，小球对半球的压力大小N F、细线的拉力大小F的变化情况是：（）
【最新整理，下载后即可编辑】 1 力的概念 （1）定义：力是物体和物体之间的一种相互作用； （2）作用效果：力可以使物体的形状发生改变（简称形变），也可以使物体的运动状态发生改变（速度的大小和方向）； （3）三要素：大小、方向、作用点。 【注意以下几点】： ①力的物质性：有力发生则一定存在着施力物体和受力物体，施力物体和受力物体总是同时存在的。 ②力的相互性：施力物体给予受力物体作用力的同时必然受到受力物体的反作用力，即力总是成对出现的。 ③力的矢量性：力是矢量，既有大小又有方向。 ④力的独立性：一个物体可能同时受几个力作用，每个力产生独立的作用效果。【例】以下有关力的说法错误的是( ) A．力是物体对物体的作用，离开了物体就没有力的作用B．物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体 C．力的大小、方向、作用点是影响力的作用效果的三种要素D．在各种力中，只有重力没有施力物体 2 力的图示和力的示意图 3 力的分类 （1）根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。 （2）根据力的效果命名：如拉力、压力、支持力、动力、阻力等。 【注意以下几点】： ①根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同；同一性质的力，效果可能不同。 ②同一个力按性质命名有一个名称，按效果命名可能有不同名称，如马拉车的力按性质叫弹力，按效果可以叫拉力或动力。 ③对力进行分类时，不能同时使用两种不同的标准，一般按性质来分。对物体进行受力分析时，只分析按性质命名的力。 【例】关于力的分类，下列说法中正确的是( ) A．根据效果命名的同一名称的力，性质一定相同B．根据效果命名的不同名称的力，性质可能相同. C．性质不同的力，对物体的作用效果一定不同D．性质相同的力，对物体的作用效果一定相同 4 重力 （1）重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。 （2）重心：由于地球吸引，物体各部分都会受到重力的作用，从效果上看我们把各部分受的重力作用集中于一点。 【注意以下几点】： ①重心是重力的等效作用点，并非物体的全部重力都集中于重心。 ②重心的位置可以在物体上，也可以在物体外。 【例】．关于重力，下列说法中正确的是( ) A．重力就是地球对物体的吸引力，其方向一定指向地心B．重力的方向就是物体自由下落的方向. C．重力的大小可以用弹簧秤或杆秤直接测出D．在不同地点，质量相同的物体重力不变 5 弹力 （1）概念：发生形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。 （2）产生的条件：①直接接触；②相互挤压（产生形变）。 （3）弹力有无的判断方法： ①根据弹力产生的条件判断：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。
牛顿第二运动定律 【例1】物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图3-2所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回，则以下说法正确的是： A、物体从A下降和到B的过程中，速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中，速率不断变大 C、物体从A下降B，以及从B上升到A的过程中，速 率都是先增大，后减小 D、物体在B点时，所受合力为零 的对应关系，弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点，以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚，同时对物 =0，体正确的受力分析，是解决本题的关键，找出AB之间的C位置，此时F 合 由A→C的过程中，由mg>kx1，得a=g-kx1/m，物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0，物体速度达最大。由C→B的过程中，由于mg
高一物理第三章《相互作用》单元测试题 本试卷共分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分。考试时间60分钟。 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、本大题共10小题。每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1．从科学方法角度来说，物理学中引入“合力”概念运用了 A．控制变量方法 B．等效替代方法 C．理想实验方法 D．建立模型方法 2．关于力的下述说法中正确的是 A．力是物体对物体的作用 B．只有直接接触的物体间才有力的作用 C．力可以离开物体而独立存在 D．力的大小可以用天平测量 3．静止在水平桌面上的书，会受到弹力的作用，该弹力产生的直接原因是 A．书发生了形变 B．桌面发生了形变 C．书和桌面都发生了形变 D．书受到了重力作用 4.下列关于滑动摩擦力的产生的说法中，正确的是 A．相互接触且发生相对运动的物体间一定能产生滑动摩擦力 B．只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力 C．受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力 D．受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用 5.在水平桌面上放着一小球，小球保持静止状态，在下列说法中正确的是 A．桌面对小球的支持力垂直于桌面和桌面的形变方向相反 B．小球对桌面的压力大小等于小球的重力大小，所以压力就是重力 C．小球对桌面的压力施力物体是小球，小球的重力的施力物体是地球 D．水平桌面发生了微小弹性形变，小球没有发生弹性形变
F 图1 6．沿光滑斜面自由下滑的物体，其受到的力有 A .重力、斜面的支持力 B .重力、下滑力和斜面的支持力 C .重力、下滑力 D .重力、下滑力、斜面的支持力和紧压斜面的力 7．如图1所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F 1、F 2和摩擦力作用，木块处于静止状态，其中F 1=10N ，F 2=2N 。若撤去力F 1，则木块在水平方向受到的合力为 A ．10N ，方向向左 B ．8N ，方向向右 C ．2N ，方向向左 D ．0 8．重为500 N 的木箱放在水平地面上，木箱与地面间最大静摩擦力为105 N ，动摩擦因数是0．2，如果分别用80 N 和120 N 的水平力推木箱，经过一·段时间后，木箱受到的摩擦力分别是 A ．80 N 120 N B ．80 N 100 N C ．0 N 100 N D ．80 N 105 N 9．如图2所示，细绳MO 与NO 所能承受的最大拉力相同，长度MO ＞NO ，则在不断增加重物G 重力的过程中（绳OC 不会断） A ．NO 绳先被拉断 B ．MO 绳先被拉断 C ．NO 绳和MO 绳同时被拉断 D ．因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断 10．如图3所示，用水平力F 把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当F 增大时 A ．墙对铁块的弹力增大 B ．墙对铁块的摩擦力增大 C ．墙对铁块的摩擦力不变 D ．墙与铁块间的摩擦力减小 第Ⅱ卷(非选择题 共60分) 二、本题共3小题，共 27分．把答案填在答题纸的横线上或按题目要求作答。 图2
（物理）相互作用练习题含答案 一、高中物理精讲专题测试相互作用 1．如图所示,质量均为M 的A 、B 两滑块放在粗糙水平面上,滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数为μ，两轻杆等长,且杆长为L,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,杆与水平面间的夹角为θ，在两杆铰合处悬挂一质量为m 的重物C,整个装置处于静止状态。重力加速度为 g ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试求: (1)地面对物体A 的静摩擦力大小； (2)无论物块C 的质量多大,都不能使物块A 或B 沿地面滑动,则μ至少要多大? 【答案】（1）2 tan mg θ （2）1tan θ 【解析】 【分析】 先将C 的重力按照作用效果分解，根据平行四边形定则求解轻杆受力；再隔离物体A 受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力．要使得A 不会滑动，则满足m f f ≤，根据数学知识讨论。 【详解】 （1）将C 的重力按照作用效果分解，如图所示： 根据平行四边形定则，有：12 1 22mg mg F F sin sin θθ ＝＝＝ 对物体A 水平方向：1cos 2tan mg f F θθ == （2）当A 与地面之间的摩擦力达到最大静摩擦力时：1(sin )m f Mg F μθ=+ 且m f f ≤ 联立解得： 1 = 2tan (2)tan (1)m M M m m μθθ≥ ++ ， 当m →∞时，11 2tan tan (1) M m θθ→ +，可知无论物块C 的质量多大，都不能使物块A 或B 沿地面滑动,则μ至少等于 1 tan θ 。
2．如图所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50kg，g取10 m/s2.试求： (1)此时地面对人的支持力的大小； (2)轻杆BC所受力的大小． 【答案】（1）200N（2）4003N和2003N 【解析】 试题分析：（1）对人而言：. （2）对结点B：滑轮对B点的拉力， 由平衡条件知： 考点：此题考查共点力的平衡问题及平行四边形法则． 3．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】
3 相互作用 内容提要：力及其性质，重力、弹力和摩擦力，力的合成与分解，受力分析，共点力平衡 重点：重力、弹力和摩擦力，力的合成与分解，受力分析，共点力平衡 一、教学内容 1.力 力是物体间的相互作用，力的大小、方向和作用点称为力的三要素。 力对物体的作用效果：(1) 发生形变；(2) 改变运动状态。 根据力的性质不同可以将力分为重力、弹力、摩擦力、电磁力等；根据力的效果来分则 有拉力、压力、阻力等。 自然界存在四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。所有力从本质上讲一定属于四种基本相互作用之一，譬如重力的本质是引力，摩擦力、弹力和分子间作用力的本质是电磁力，存在于核子（中子和质子是原子核内的两种基本粒子，统称为核子）之间、将核子束缚在一起形成稳定原子核的核力即强相互作用。 力的国际单位制单位是牛顿(N)。 2.力的性质 力是矢量，既有大小又有方向。 力是物体间的相互作用，故每一个力都有一个施力物体和一个受力物体；力的作用是相 互的，施力物体同时也是受力物体，反之亦然。力总是成对出现，这一对力同时产生、同时变化、同时消失，称为一对作用力与反作用力。 力具有独立性：一个物体同时受到多个力的作用，每个力都独立地产生作用效果。 3.力的图示与力的示意图 用有向线段表示力称为力的图示：线段的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，
箭头的位置表示力的作用点。 力的示意图：仅画出力的方向和作用点，表示物体在该方向上受到了力的作用。对物体进行受力分析时，只需要画出力的示意图。 4.重力 地球表面附近的物体由于地球的引力而产生的力叫重力。 重力的特征：(1) 非接触力；(2) 施力物体是地球；(3) 物体受到的重力与运动状态以及 是否受到其他力无关；(4) 重力的方向总是竖直向下的（垂直于水平面向下）；(5) 重力不一定等于万有引力（差别来源于地球表面的物体随地球自转产生的向心力）。 =地球表面不同位置的重力加速度物体受到的重力等于质量和重力加速度的乘积：G mg g Gm r) 是不同的，重力加速度随纬度升高而增大，随高度增加而减小。不过在地球表面重力(2 加速度的变化不大，大多数情况下可近似认为是个常数。天体表面的重力和天体的质量及半径有关。 5.重心 物体的各部分都受重力的作用，其效果等价于各部分受到的重力集中在一点，这一点称 为物体的重心。 重心的位置受物体的形状和质量分布的影响。质量分布均匀、形状规则的物体重心位置在物体的几何中心；形状不规则或质量分布不均匀的物体重心可以由悬挂法确定。 6.形变与弹力 物体在力的作用下形状或体积发生变化叫做形变。撤去外力后能够回复原状的形变称为 弹性形变，反之则称为非弹性形变（或塑性形变）；发生弹性形变的物体，形变超过一定限度后不能完全恢复原状，这个限度称为物体的弹性限度。 外力作用下发生弹性形变的物体，在接触处（弹力属于接触力）发生弹性形变，由于要恢复原状，对与它接触的物体有一个力的作用，称为弹力；弹力的方向总是垂直于接触面，指向受力物体。
圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，则下列说法中，正确的是[ ] A ．小球过最高点时，绳子中张力可以为零 B ．小球过最高点时的最小速度为零 C ．小球刚好能过最高点时的速度是Rg D ．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析：像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动，通过最高点时有下列几种情况： (1)m g m v /R v 2当＝，即＝时，物体的重力恰好提供向心力，向心Rg 加速度恰好等于重力加速度，物体恰能过最高点继续沿圆周运动．这是能通过最高点的临界条件； (2)m g m v /R v 2当＞，即＜时，物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道，作抛体运动； (3)m g m v /R v m g 2当＜，即＞时，物体能通过最高点，这时有Rg ＋F ＝mv 2/R ，其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力．而值得一提的是：细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力，而不可能产生支撑力，因而小球过最高点时，细绳对小球的作用力不会与重力方向相反． 所以，正确选项为A 、C ． 点拨：这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题．当小球经越圆周最高点或最低点时，其重力和绳子拉力的合力提供向心力；当小球经越圆周的其它位置时，其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力． 【问题讨论】该题中，把拴小球的绳子换成细杆，则问题讨论的结果就大相径庭了．有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动，过最高点时：
(1)v (2)v (3)v 当＝时，支承物对小球既没有拉力，也没有支撑力； 当＞时，支承物对小球有指向圆心的拉力作用； 当＜时，支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用； Rg Rg Rg (4)当v ＝0时，支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ，这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动，能经越最高点的临界条件． 【例2】如图38－1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转，盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B ．现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处，并用不可伸长的轻绳相连．已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m ．试分析角速度ω从零逐渐增大，两球对轴保持相对静止过程中，A 、B 两球的受力情况如何变化？ 解析：由于ω从零开始逐渐增大，当ω较小时，A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力． A 球：m ω2r ＝f A ； B 球：m ω22r ＝f B ． 随ω增大，静摩擦力不断增大，直至ω＝ω1时将有f B ＝f m ，即m ω＝，ω＝．即从ω开始ω继续增加，绳上张力将出现．12m 112r f T f m r m /2 A 球：m ω2r ＝f A ＋T ；B 球：m ω22r ＝f m ＋T ． 由B 球可知：当角速度ω增至ω′时，绳上张力将增加△T ，△T ＝m ·2r(ω′2－ω2)．对于A 球应有m ·r(ω′2－ω2)＝△f A ＋△T ＝△f A ＋m ·2r(ω′2－ω2)． 可见△f A ＜0，即随ω的增大，A 球所受摩擦力将不断减小，直至f A ＝0