2021高考物理广东版一轮精练：专题二 相互作用

专题二相互作用一、单项选择题(共6小题,18分)1.[2020广东惠州第一次调研]小俊同学要在学校走廊悬挂一幅图,以下四种悬挂方式中每根绳子所受拉力最小的是()A B C D2.[新情境]如图所示,一个小朋友双脚悬空坐在上表面水平的行李箱上,在一根绳子的作用下(小朋友手不接触绳子),沿着水平面以较小的加速度加速滑行,人和行李箱保持相对静止.下列说法正确的是()A.小朋友受到重力、支持力和静摩擦力,处于平衡状态B.行李箱受到5个作用力C.行李箱对小朋友的作用力沿斜前方D.行李箱能加速滑行是由于绳子拉行李箱的作用力大于行李箱拉绳子的作用力3.[2020辽宁抚顺高三检测]如图所示,带孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方的小球B通过轻绳AB连接,处于静止状态,另有一长度相同的轻绳BC,一端与小球B相连,C端与A等高.而后C保持与A等高,从图示位置开始缓慢向右移动,直到小球A刚要滑动.在此过程中()A.轻绳BC上的拉力比轻绳AB上的大B.杆对小球A的支持力不变C.轻绳AB、BC对小球B的拉力均先变大后变小D.杆对小球A的摩擦力先变小后变大4.[2020安徽宿州检测]如图所示,两根轻弹簧a、b的上端固定在竖直墙壁上,下端连接在小球上.当小球静止时,弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为53°和37°.已知a、b的劲度系数分别为k1、k2,sin 53°=0.8,则a、b两弹簧的伸长量的比值为()A.4k23k1B.3k24k1C.3k14k2D.4k13k25.[2020湖南长沙师大附中摸底考试]如图所示,B、C两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A、D两点,两球均保持静止,已知B球的重力为2G,C球的重力为3G,细线AB 与竖直墙面之间的夹角为37°,细线CD与竖直墙面之间的夹角为53°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则()A.细线AB中的拉力大小为5GB.细线CD中的拉力大小为3GC.细线BC中的拉力大小为2GD.细线BC与竖直方向的夹角θ为53°6.[2020辽宁沈阳检测]如图所示,质量为m的小球P(可视为质点)与轻绳OP和O'P拴接,两轻绳的另一端分别固定于竖直墙上相距0.4 m的O、O'两点,轻绳OP长0.5 m,轻绳O'P长0.3 m,在小球上施加一个与水平方向成θ=37°角的拉力F,将小球缓慢拉起,当轻绳O'P刚好拉直时,轻绳OP的拉力为T1,当轻绳OP刚好松弛时,轻绳O'P的拉力为T2,则T1:T2为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)()A.3∶5B.4∶3C.3∶4D.4∶5二、多项选择题(共3小题,12分)7.如图所示,A、B都是重物,A被绕过小滑轮的细线aa'所悬挂,B放在粗糙的水平桌面上;小滑轮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,bO'水平拉着B物体,cO'沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态,g=10 m/s2.若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20√3N,则下列说法中正确的是()A.弹簧的弹力为10 NB.重物A的质量为2 kgC.桌面对B物体的摩擦力为10√3ND.OP与竖直方向的夹角为60°8.[2020福建福州高三模考]如图所示,轻绳AB和BC连接着一质量为m的物体P,其中绳子的A端固定,C端通过小定滑轮连接着一质量也为m的另一个物体Q,开始时,用手抓住物体Q,使物体P、Q均静止,此时AB和BC两绳中拉力大小分别为T1、T2.把手放开瞬间,AB和BC两绳中拉力大小分别为T'1、T'2.已知A、B、C处于同一竖直平面内,绳子与水平方向的夹角如图所示,不计滑轮与绳间的摩擦力,则()A.T1T'1=1 B.T1T2=12C.T2T'2=23D.T'1T'2=39.[2020四川等四省八校联考]如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M的竖直截面,O为球心,∠AOB=60°,OA水平,在竖直面内,小物块受到与水平方向成45°角斜向上的推力F作用而静止在B点.现将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向,在该过程中M与小物块始终静止,则()A.M槽对小物块的支持力逐渐减小B.M槽对小物块的支持力逐渐增大C.推力F先减小后增大D.推力F逐渐增大三、非选择题(共4小题,36分)10.[创新题,6分]某同学利用身边现有器材做“验证力的平行四边形定则”实验,没有找到橡皮筋,只找到一个重物和一个弹簧测力计,细绳若干.(1)用弹簧测力计(已校零)提起重物,重物静止时,读数如图甲所示,则该重物的重力为N;(2)把重物按图乙所示方式悬挂,绳a保持水平状态,绳b与竖直方向的夹角θ为45°,把绳a换成弹簧测力计时,弹簧测力计的示数为2.50 N,把绳b换成弹簧测力计时,弹簧测力计的示数为3.60 N,在图丙所示的坐标纸上已给出两个分力的方向,每个小方格的边长代表0.1 N,请在图丙中作出力的图示,并用刻度尺测得两分力的合力为.(3)下列关于该实验的一些说法,正确的是.A.从实验原理看,避免了多次使用橡皮筋,使得实验的系统误差变小B.从实验过程看,将弹簧测力计换成绳子,很可能因两绳夹角的变化引起偶然误差C.保持绳a水平,改变绳b,使θ减小,则绳a上的拉力增大D.移动绳b,当两绳夹角为90°时也能验证平行四边形定则11.[2020湖南衡阳第二次检测,6分]将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起,看成一根新弹簧,设原粗弹簧(记为A)劲度系数为k1,原细弹簧(记为B)劲度系数为k2,套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3.关于k1、k2、k3的大小关系,同学们有如下猜想.甲同学:和电阻并联相似,可能是1k3=1k1+1k2;乙同学:和电阻串联相似,可能是k3=k1+k2;丙同学:可能是k3=k1+k22.为了验证猜想,同学们设计了相应的实验(装置见图甲,每个钩码的质量为m,当地的重力加速度大小为g).(1)简要实验步骤如下,请完成相应填空.①将弹簧A悬挂在铁架台上,用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0;②在弹簧A的下端挂上钩码,记下钩码的个数n,并用刻度尺测量弹簧的长度L1;③由F=计算弹簧的弹力,由x=L1-L0计算弹簧的伸长量,由k=Fx计算弹簧的劲度系数;④改变,重复实验步骤②、③,并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1;⑤仅将弹簧分别换为B、C,重复上述操作步骤,求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3.比较k1、k2、k3并得出结论.(2)图乙是实验得到的图线,由此可以判断同学的猜想正确.12.[新情境,10分]筷子是我国常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一.如图所示,用筷子夹质量为m的小球.筷子均在竖直平面内,且筷子和竖直方向的夹角均为θ,为使小球静止,求每根筷子对小球的压力N的取值范围.已知小球与筷子之间的动摩擦因数为μ(μ<tan θ),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.13.[2020黑龙江大庆检测,14分]如图所示,对称、相同粗糙程度的斜面与竖直方向夹角θ=53°,硬质轻杆通过光滑铰链与两个相同且质量为m1=1.0 kg的物块P、Q相连,P、Q对称放在斜面上,一质量m2=1.6 kg的物体通过轻绳悬挂在铰链A上,对称调节P、Q的位置,使杆与斜面垂直,整个装置处于平衡状态,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.(1)求杆对物块P的作用力大小;(2)求物块与斜面间动摩擦因数的最小值;(3)若斜面光滑,对称调节P、Q的位置,使整个装置仍处于平衡状态,求此时杆与水平方向夹角的正切值.1.D图受重力和两根绳子的拉力处于平衡状态,合力等于零,则由力的平衡条件可知,两根绳子拉力的合力等于图的重力,设绳子与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件有2F cos θ=mg,解得F=mg2cosθ,当θ=0°时,每根绳子上的拉力F最小,D正确.2.C根据题意,可知小朋友有沿水平方向的加速度,不处于平衡状态,A错误.行李箱受到重力、地面提供的支持力和滑动摩擦力、绳的拉力,还受到小朋友的静摩擦力和压力,共6个力,B错误.由于行李箱加速滑行,故行李箱对小朋友的作用力沿斜前方,C正确.根据牛顿第三定律,可知绳子拉行李箱的作用力等于行李箱拉绳子的作用力,D错误.3.D小球B受轻绳AB、BC的拉力和自身重力,合力为零,三力构成一个矢量三角形,又AB=BC,由几何知识可知两轻绳上的拉力大小相等,且两根轻绳上拉力的竖直分量大小均为B球重力的一半,随着两绳夹角θ的增大,两轻绳上的拉力均增大,故A、C错误;再对A、B球整体进行受力分析,如图所示,系统受重力、支持力N,静摩擦力f,BC绳的拉力F,随着两绳夹角θ的增大,只要A保持静止,轻绳拉力就会一直增大,由F1变至F2,由于轻绳BC的拉力F的竖直分量始终为B球重力的一半,而水平分量一直增大,所以轻绳C端向右移动过程中,支持力N的大小一直在变化,而静摩擦力先沿杆向上减小为零,然后反向增大,直到A球开始向上运动,故B错误,D正确.4.B作出小球的受力分析图如图所示,根据平衡条件有F=mg,弹簧a的弹力F 1=F cos53°=35mg,弹簧b的弹力F2=F sin 53°=45mg,根据胡克定律有x=Fk,则a、b两弹簧的伸长量的比值为x 1x 2=F 1k 1F 2k 2=3k24k 1,故B 正确.5.B 对两个小球构成的整体受力分析,根据平衡条件可知,水平方向上有F AB sin 37°=F CD sin 53°,竖直方向上有F AB cos 37°+F CD cos 53°=5G ,解得F AB =4G ,F CD =3G ,选项A 错误,B 正确;对C 球受力分析,根据平衡条件可知,水平方向上有F BC sin θ=F CD sin 53°,竖直方向上有F BC cos θ+F CD cos 53°=3G ,解得tan θ=2,则sin θ=2√55≠sin 53°,F BC =6√55G ,选项C 、D 错误.6.A 当轻绳O'P 刚好拉直时,轻绳O'P 的拉力为零,小球受力如图甲所示,根据几何关系有sin α=OO 'OP=45,可得OP 与水平方向的夹角α=53°,则α+θ=90°,根据共点力的平衡条件可得轻绳OP 的拉力T 1=mg cos θ;当轻绳OP 刚好松弛时,轻绳OP 的拉力为零,小球受力如图乙所示,根据共点力的平衡条件可得轻绳O'P 的拉力T 2=mg tanθ,由此可得T 1T 2=35,故选项A 正确.7.ABC O'a 与aa'两细线拉力的合力与斜线OP 的张力大小相等.结合平衡条件与几何知识可知F O'a =F aa'=20 N,且OP 与竖直方向的夹角为30°,D 项错误;重物A 的重力G A =F aa',所以m A =2 kg,B 项正确;桌面对B 的摩擦力F f =F O'b =F O'a cos 30°=10√3 N,C 项正确;弹簧的弹力F 弹=F O'a sin 30°=10 N,A 项正确.8.AC 以结点B 为研究对象,因结点B 两侧为两段独立的绳子,因此为“死结”模型.用手抓住物体Q 时,由于结点B 受力平衡,对其受力分析,由平衡条件可得T 1=mg cos 30°,T 2=mg sin 30°.把手放开瞬间,设Q 的加速度大小为a ,则此时P 沿BC 方向的加速度大小也为a ,根据牛顿第二定律,对Q 有mg-T'2=ma ,对P ,在BC 方向上有T'2-mg cos 60°=ma ,但由于在AB 方向上没有加速度,所以沿AB 方向有T'1=mg sin 60°,以上各式联立可得T 1=T'1=√32mg ,T 2=12mg ,T'2=34mg ,故有T 1T ' 1=1,T 1T 2=√3,T 2T ' 2=23,T ' 1T ' 2=2√33,选项A 、C 正确,B 、D 错误.9.BC 分析小物块的受力,画出力的动态平衡图如图所示,可知在将推力沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中,M 槽对小物块的支持力F N 逐渐增大,推力F 先减小后增大,选项B 、C 正确.10.(1)2.60(1分) (2)见解析图(2分) 2.59 N(1分) (3)AB(2分)解析:(1)弹簧测力计的读数要估读到分度值的下一位,分度值为0.1 N,则该重物重力为2.60 N. (2)作出力的图示如图所示,可得合力为2.59 N.(3)从实验原理看,没有多次使用橡皮筋,避免了劲度系数改变的影响,减小了系统误差,A正确;从实验过程看,弹簧测力计换成绳子,很可能因两绳夹角的变化引起偶然误差,B正确;绳a水平,改变绳b,使θ减小,有tan θ=F aG则绳a上的拉力减小,C错误;当两绳夹角为90°时,a绳的拉力为0,不能验证力的平行四边形定则,D错误.11.(1)③nmg(2分)④钩码的个数(2分)(2)乙(2分)解析:(1)由步骤②知,弹簧的弹力等于钩码的总重力,即F=nmg,由步骤③知,可以建立F与x的关系式,要想多得几组数据,就需改变钩码的个数.(2)题图乙得到的实验图线的斜率为弹簧的劲度系数,由图中数据得k3=k2+k1,所以乙同学的猜想正确.12.解析:筷子对小球的压力恰好最小时,小球有下滑的趋势且刚好不下滑,最大静摩擦力沿筷子向上,如图(a)所示.图(a) 图(b)小球受力平衡,根据平衡条件有2N min sin θ+2f max cos θ=mg(2分)f max=μN min (2分)联立解得N min=mg2(sinθ+μcosθ)(1分)筷子对小球的压力恰好最大时,小球有上滑的趋势且刚好不上滑,最大静摩擦力沿筷子向下,如图(b)所示.小球受力平衡,根据平衡条件有2N max sin θ=mg+2f'max cos θ(1分)f'max=μN max(1分)联立解得N max=mg2(sinθ-μcosθ)(1分)综上所述,筷子对小球的压力的取值范围为mg2(sinθ+μcosθ)≤N≤mg2(sinθ-μcosθ).(2分)13.解析:(1)A点受到绳子的拉力等于质量为m2的物体的重力,其沿杆方向的分量等于杆对P的作用力,对A点受力分析如图甲所示,则有2F1sin θ=m2g(2分),代入数据解得F1=10 N(1分),故杆对P的作用力大小为10 N.图甲图乙图丙(2)对物块P进行受力分析如图乙所示,当静摩擦力恰好等于最大值时,对应动摩擦因数最小,设最小动摩擦因数为μ,则沿杆方向有N=F1+m1g sin θ(2分),沿斜面方向有f=m1g cos θ(2分),又因为f=μN,以上各式联立并代入数据可得μ=1(1分).3(3)若斜面光滑,杆与斜面之间不再垂直,对称调节P、Q的位置,使整个装置仍处于平衡状态,设此时杆与水平方向的夹角为α,则物块P的受力情况如图丙所示.沿斜面方向上有N'sin (θ-α)=m1g cos θ(2分),杆对P的压力N'等于质量为m2的物体的重力沿杆方向的分量,有2N'sin α=m2g(2分),联立可解得tan α=16(2分).27。

2021版高考物理一轮复习第二章相互作用课后分级演练5力的合成与分解【A 级——基础练】1．如图所示，F 1、F 2、F 3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是( )解析：C 依照力的三角形定则，A 图中合力的大小为2F 3，B 图中合力为零，C 图中合力的大小为2F 2，D 图中合力的大小为2F 3，故C 正确．2．已知两个共点力的合力的大小为50 N ，分力F 1的方向与合力F 的方向成30°角，分力F 2的大小为30 N ．则( )A ．F 1的大小是唯独的B ．F 2的方向是唯独的C ．F 2有两个可能的方向D ．F 2可取任意方向解析：C 由F 1、F 2和F 的矢量三角形图能够看出：当F 2＝F 20＝25 N 时，F 1的大小才是唯独的，F 2的方向也是唯独的．因F 2＝30 N>F 20＝25 N ，因此F 1的大小有两个，即F 1′和F 1″，F 2的方向有两个，即F 2′的方向和F 2″的方向，故选项A 、B 、D 错误，选项C 正确．3.刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图是用斧头劈木柴的示意图．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F ，那个力产生两个作用成效，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为d ，劈的侧面长为l ，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为( ) A.d l F B.l d F C.l 2d F D.d 2lF 解析：B 斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为F 1、F 2且F 1＝F 2，利用几何三角形与力三角形相似有d F ＝lF 1，得推压木柴的力F 1＝F 2＝l dF ，因此B 正确，A 、C 、D 错误．4.如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A 、B ，A 悬挂起来，B 穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B 与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为θ，则物体A 、B 的质量之比m A ∶m B 等于( )A ．cos θ∶1B ．1∶cos θC ．tan θ∶1D ．1∶sin θ解析：B 细绳的拉力F ＝m A g ，物体B 平稳，则拉力F 在竖直方向的分力等于物体B 的重力，即F cos θ＝m B g ，即m A ∶m B ＝1∶cos θ.B 正确．5．如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演．已知独轮车和演员的总质量为60 kg ，两侧钢索的夹角为150°，钢索所能承担的最大拉力为2 000 N ，g 取10 m/s 2.当独轮车和演员在图示位置静止不动时，钢索对独轮车的作用力大小为( )A ．600 NB ．1 200 NC ．2 000 ND ．4 000 N解析：A 独轮车和演员处于平稳状态，因此钢索对独轮车的作用力大小为600 N ，A 正确．6. (多选)(2021·青州检测)如图所示，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上，每个足球的质量差不多上m ，不考虑转动情形，下列说法正确的是( )A ．下面每个球对地面的压力均为43mg B ．下面的球不受地面给的摩擦力C ．下面每个球受地面给的摩擦力均为33mg D ．上面球对下面每个球的压力均为66mg解析：AD 以四个球整体为研究对象受力分析可得，3F N ＝4mg ，可知下面每个球对地面的压力均为F N ＝43mg ，A 项正确；隔离上面球分析，3F 1·63＝mg ，F 1＝66mg ，D 项正确；隔离下面一个球分析，F f ＝F 1·33＝26mg ，B 、C 项错误． 7. (2021·武昌调研)将两个质量均为m 的小球a 、b 用细线相连后，再用细线悬挂于O 点，如图所示．用力F 拉小球b ，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa 与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则F 的最小值为( )A.33mg B ．mg C.32mg D.12mg 解析：B 将ab 看成一个整体受力分析可知，当力F 与Oa 垂直时F 最小，可知现在F ＝2mg sin θ＝mg ，B 正确．8.如图所示，作用在滑块B 上的推力F ＝100 N ，若α＝30°，装置重力和摩擦力均不计，则工件上受到的压力为( )A ．100 NB ．100 3 NC ．50 ND ．200 N解析：B 对B 进行受力分析，如图甲所示，得F 2＝Fsin 30°＝2F ； 对上部分进行受力分析，如图乙所示，其中F 2′＝F 2，得F N ＝F 2′·cos 30°＝100 3 N ，故B 正确．甲 乙9．(多选)如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N ，现在千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判定正确的是( )A ．现在两臂受到的压力大小均为5.0×104 NB ．现在千斤顶对汽车的支持力为1.0×105 NC ．若连续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力增大D ．若连续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小解析：BD 设两臂受到的压力均为F 1，汽车对千斤顶的压力为F ，两臂间夹角为θ，则有F ＝2F 1cos θ2，由此可知，当F ＝1.0×105 N ，θ＝120°时，F 1＝1.0×105 N ，A 错误，B 正确；若连续摇动把手，F 不变，θ减小，则F 1将减小，C 错误，D 正确．10. (2021·淄博诊考)如图所示，一质量平均的实心圆球被直径AB 所在的平面一分为二，先后以AB 沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F 和F ′，已知支架间的距离为AB 长度的一半，则F F ′等于( )A. 3B.32C.233D.33解析：A 设两半球的总质量为m ，当球以AB 沿水平方向放置，可知F ＝12mg ，当球以AB 沿竖直方向放置，以两半球为整体，隔【B 级——提升练】11．(多选)如图所示，已知F 1＝F 2＝F 3＝F 4＝F ，且这四个力恰好组成一个正方形，F 5是其对角线．关于这5个力，下列说法正确的是( )A．F1和F5的合力与F3大小相等，方向相反B．能合成大小为2F、方向相互垂直的两个力C．除F5以外的4个力的合力大小为2FD．这5个力的合力恰好为2F，方向与F1和F3的合力方向相同解析：AD 依照力的平行四边形定则结合几何关系得F1和F5的合力与F3大小相等，方向相反，A正确；F1和F4大小相等，方向相同，F2和F3大小相等，方向相同，因此除F5以外的4个力能合成大小为2F、相互垂直的两个力，B错误；F1和F4大小相等，方向相同，F2和F3大小相等，方向相同，因此除F5以外的4个力的合力大小为22F，方向与F5方向相反，C错误；因F5大小为2F，因此这5个力的合力恰好为2F，方向与F1和F3的合力方向相同，D正确．12.(2021·湖南十二校联考)如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m，不计滑轮的质量，挂上物块B后，当动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止，则物块B的质量为( )A.22m B.2mC．m D．2m解析：A 先以A为研究对象，由A物块受力及平稳条件可得绳中张力F T＝mg sin 30°，再以动滑轮为研究对象，分析其受力并由平稳条件有m B g＝2F T，解得m B＝22m，A正确．13.(多选)(2021·扬州调研)两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态．则( )A．绳OA对M的拉力小于绳OB对M的拉力B．绳OA、OB对M的拉力大小相等C．m受到水平面的静摩擦力大小为零D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左解析：AD 设绳OA对M的拉力为F A，绳OB对M的拉力为F B，由M处于静止状态可得：F A·cos 30°＝F B·cos 60°即3F A＝F B，故A正确，B错误；因F B>F A，物体m有向右滑动的趋势，m受到水平面的摩擦力的方向水平向左，D正确，C错误．14．(多选) (2021·云南昆明名校联考)如图所示，水平地面上固定着一个光滑的竖直圆环，中央有孔的小球P和K套在环上，由伸直的细绳连接，它们恰好能保持静止状态，已知K的质量为m，OK连线水平，PK连线与水平线夹角为30°.则( )A．细绳对K球的拉力大小为2mgB．细绳对K球的拉力大小为mgC．P球的质量为mD．P球的质量为2m解析：AD 分别对P、K两球受力分析，如图所示．对K球，分解拉力T，可知竖直方向T sin 30°＝mg，解得细绳对K球的拉力T＝2mg，对P球，在水平方向T cos 30°＝N P sin 30°，在竖直方向N P cos 30°＝m P g＋T sin 30°.联立可解得m P＝2m，故选A、D.15.(2021·湖南益阳调研)如图所示，三根轻绳系于竖直杆上的同一点O，其中轻绳OA 与OB等长且夹角为60°，竖直杆与平面AOB所成的角为30°.若轻绳OA、OB的拉力均为20 N，要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下，则水平轻绳OC的拉力大小为( )A．10 N B．20 NC．20 3 N D．10 3 N解析：D 依照平行四边形定则以及几何知识，可得轻绳OA与OB的合力F＝F OA cos 30°×2＝20 3 N，F与竖直方向的夹角为30°，因此F的水平重量F x＝F sin 30°＝10 3 N，要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下，则水平轻绳OC的拉力应该与F的水平重量等值反向，因此轻绳OC的拉力大小F O C＝F x＝10 3 N，故选D.。

第2章相互作用考纲展示考纲汇总备考指导201520162017201820192020形变、弹性、胡克定律(Ⅰ)T18(1)T54T34本章考查学生对不同性质力的认识和理解，尤其是弹力和摩擦力，所考查的题目往往要用到运动状态判断、受力分析等知识，不少题目会同时考查多个考点，而且受力分析的方法在后面的电场、磁场问题中也会常用到. 滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数(Ⅰ)T5(1)、T11(1)、T21、T33T32、T33T10、T34T34、T53T11、T33力的合成与分解、矢量和标量(Ⅱ)T5、T6(1)、T7(1)、T13、T34T4、T11T5T6、T7T5、T12T6共点力的平衡(Ⅰ)T11、T13、T19、T19(1)、T33、T34、T34(1)、T35(1)T11、T12、T35、T52T11、T36T11、T18、T34、T54T3形变、弹性、胡克定律1．力的概念(1)力是物体对物体的作用，物体之间的力是相互的．(2)力的作用效果：可以改变物体的形状也可以改变物体的运动状态，即产生加速度．(3)力的三要素：大小、方向、作用点，可用力的图示形象描述．2．力的基本特性(1)依赖性：力不能脱离物体而单独存在．(2)相互性：物体间力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体．(3)矢量性：力既有大小又有方向，力可以用带箭头的线段表示，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭首(或箭尾)画在作用点上．(4)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受其他力的作用无关．(5)力可以按其性质和作用效果分类①根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等；②根据力的作用效果命名即效果力，如拉力、压力、向心力等．3．重力(1)定义：由于地球的吸引，而使物体受到的力．(2)大小：G＝mg(g为重力加速度，它的数值在地球上的两极最大，赤道最小；在同一地理位置，离地面越高，g值越小)．一般情况下，在地球表面附近我们认为重力是恒力．(3)方向：竖直向下．(4)作用点——重心：质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的几何中心，物体的重心可以不在物体上，质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可采用悬挂法粗略确定．4．弹力(1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状对与它接触的物体产生力的作用．(2)产生条件①两物体直接接触；②物体发生弹性形变．(3)方向：弹力的方向总是与使物体形变的外力的方向相反．(4)大小①与形变程度有关，一般用平衡条件或动力学规律求出．②弹簧弹力大小——胡克定律：F＝kx.(式中的k被称为劲度系数，它的单位是N/m，它由弹簧本身决定；式中的x是弹簧的形变量)[学考真题对练]1．(2019·广东学业水平考试)研究静止放在水平桌面上的书本对桌面的压力，下列说法正确的是( )A．书本对桌面的压力就是书本的重力B．书本对桌面的压力作用在书本上C．书本对桌面的压力是由于书本的形变引起的D．书本对桌面的压力大于桌面对书本的支持力[答案] C2.(2018·广东学业水平考试)如图所示，一根弹簧未悬挂重物时，其自由端B的指针正对刻度5，在弹性限度内，当挂上80 N重物时指针正对刻度45，若要指针正对刻度20，应挂重物的重力大小为 ( )A．40 N B．30 NC．35 N D．25 NB [由胡克定律可知：F＝kΔx,80＝k(45－5)，F＝k(20－5)，解得：F＝30 N．]3．(2017·广东学业水平考试)弹簧一端固定，另一端受到拉力F的作用，F与弹簧伸长的关系如图所示，该弹簧的劲度系数为( )A．2 N/m B．4 N/mC．20 N/m D．0.05 N/mC [当弹簧的伸长量为0.2 m时，弹簧弹力F＝4 N，故弹簧的劲度系数k＝FΔx＝20 N/m.] 4．(2015·广东学业水平考试1月)在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图象是选项中的( )B [根据胡克定律F＝kx可判断B项正确．]1.弹力的方向(如图所示)，对于不同的接触面，弹力的方向遵循如下规律：(1)点和平面接触时，弹力的方向垂直平面．(2)点和曲面接触时，弹力的方向垂直于过切点的切面．(3)两个平面接触时，弹力的方向垂直于接触面．(4)平面和曲面接触时，弹力的方向垂直于平面．2．对弹力有无的判断方法可采用“假设法”分析：即假设与研究对象接触的物体不存在；看研究对象运动状态是否发生变化，若变化，说明弹力存在；若不变化，说明弹力不存在．如图所示，甲、乙图中a、b之间都没有弹力，而丙图中，a、b球间有弹力．[最新模拟快练]1．(2020·北京学业水平考试)如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方自由下落．在小球刚接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧的弹力( )A．逐渐变大B．逐渐变小C．先变大后变小D．先变小后变大[答案] A2.如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为( )A．马跑得快B．马蹄大C．马的重心在飞燕上D．马的重心位置和飞燕在一条竖直线上[答案] D3．(2020·云浮学测模拟)关于弹性形变，下列说法正确的是( )A．物体形状的改变叫弹性形变B．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变[答案] C4．(2020·珠海学考模拟)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/mC．200 m/N D．200 N/m[答案] D5.如图所示的复合弹簧是在金属弹簧周围包裹一层橡胶材料复合硫化而成．这种弹簧已广泛应用于工程技术上以代替金属弹簧，其物理性能与金属弹簧相同．由此可知，复合弹簧( )A．不再遵循胡克定律B．弹力与形变量成正比C．劲度系数与粗细无关D．劲度系数与材料无关[答案] B6．(2018·河源学考模拟)一根弹簧原长10 cm，挂上重2 N的砝码时，伸长1 cm，这根弹簧挂上重8 N的物体时，它的长度为(弹簧的形变是弹性形变)( )A．4 cm B．44 cmC．15 cm D．14 cm[答案] D7．(2018·化州学考模拟)在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的弹簧测力计，两位同学各用100 N的水平力拉弹簧的两端，测得弹簧伸长5 cm，则弹簧测力计的示数和弹簧的劲度系数为( )A．弹簧测力计的示数为200 N，劲度系数为1 000 N/mB．弹簧测力计的示数为200 N，劲度系数为2 000 N/mC．弹簧测力计的示数为100 N，劲度系数为1 000 N/mD．弹簧测力计的示数为100 N，劲度系数为2 000 N/m[答案] D8. (2020·开平学考模拟)下列各图中，A、B两球间一定有弹力作用的是(都静止)( )A B C D[答案] B滑动摩擦力、静摩擦力、动摩擦因数两种摩擦力的比较摩擦力静摩擦力滑动摩擦力定义两个相对静止的相接触的物体间的摩擦力两个发生相对运动的相接触物体间的摩擦力产生条件①两物体直接接触；②接触面粗糙且相互挤压(发生形变)；③两物体间有相对运动趋势①两物体直接接触；②接触面粗糙且相互挤压(发生形变)；③两物体间有相对运动大小0≤f≤f m(f m为两物体间的最大静摩擦力)f＝μN方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动1.(2019·广东学业水平考试)如图所示，木块M被水平力F压在竖直墙壁上，保持静止状态．关于物体受到墙壁的静摩擦力，下列说法正确的是( )A．因为木块静止，所以静摩擦力为零B．如果增大F，静摩擦力仍保持不变C．如果增大F，静摩擦力将增大D．因为木块有下滑的趋势，所以静摩擦力的方向竖直向下[答案] B2.(2019·广东学业水平考试)如图所示，一个重为20 N的物体放在水平地面上，当它受到F＝4 N水平向左的拉力作用时，处于静止状态．已知物体与地面间的动摩擦因数为0.25，则物体受到的摩擦力( )A．大小为4 N，方向水平向右B．大小为4 N，方向水平向左C．大小为5 N，方向水平向左D．大小为5 N，方向水平向右[答案] A3．(2018·广东学业水平考试)(多选)在下列各种现象中，静摩擦力起作用的有 ( ) A．握在手中的瓶子不会滑落B．物块在粗糙斜面上下滑C．汽车在水平路面上转弯D．消防员手握绳索向上爬ACD [物块在粗糙斜面上下滑，受滑动摩擦力作用，其他三项均是静摩擦力起作用．]4.(2018·广东学业水平考试)如图所示，放在水平桌面上的木块，受到水平推力F1＝6 N 和F2＝1 N的作用处于静止状态．关于木块受到的合力F和摩擦力f，下列说法正确的是( )A．F＝5 N，方向向右B．F＝5 N，方向向左C．f＝5 N，方向向右D．f＝5 N，方向向左D [木块处于静止状态，所以合力为0，摩擦力f＝6 N－1 N＝5 N，方向向左．]5．(2017·广东学业水平考试)如图所示，物体在大小为10 N，方向斜向上的拉力F的作用下，沿水平桌面做匀速直线运动，则物体与桌面间的摩擦力大小( )A．等于10 NB．大于10 NC．小于10 ND．等于零C [物体在大小为10 N，方向斜向上的拉力F的作用下，沿水平桌面做匀速直线运动，则物体与桌面间的摩擦力大小小于10 N，C正确．]6．(2016·广东学业水平考试)关于物体在同一接触面受到的弹力和摩擦力之间的关系，下列说法正确的是( )A．有弹力一定有摩擦力B．有摩擦力不一定有弹力C．弹力方向和摩擦力方向一定互相垂直D．摩擦力的大小与弹力大小总是成正比C [两个粗糙的物体互相接触且挤压，有相对运动或相对运动趋势时，才会产生摩擦力，弹力是因形变产生的，有摩擦力一定有弹力，但有弹力不一定有摩擦力，A、B错误．摩擦力是接触力、切向力，C正确．注意涉及的摩擦力，可能是滑动摩擦力，也可能是静摩擦力，静摩擦力不与弹力成正比，D错误．]理解摩擦力必须跨跃三个误区误区一认为静止的物体总受静摩擦力，运动的物体总受滑动摩擦力两物体间产生静摩擦力，两物体一定保持相对静止，而不一定静止，两者可以以共同速度运动．两物体间若产生滑动摩擦力，两物体一定发生了相对运动，而不一定都运动，可以是一个运动，另一个静止．误区二认为摩擦力的方向总与物体运动方向相反，摩擦力总是阻力摩擦力的方向与产生摩擦力的两物体间的相对运动或相对运动趋势的方向相反，但与这两个物体相对于其他物体的运动方向没有关系．因此，摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反或成某个角度．误区三认为静摩擦力的大小随正压力的变化而变化滑动摩擦力的大小与正压力F N成正比，但静摩擦力的大小与正压力无关，它与物体的运动状态和所受外力的大小有关，只是最大静摩擦力与正压力成正比．[最新模拟快练]1．(2020·汕尾学考模拟)关于滑动摩擦力，以下说法中正确的是( )A．滑动摩擦力总是和物体的运动方向相反B．滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动C．只有运动的物体才受到滑动摩擦力D．滑动摩擦力总跟物体的重力成正比[答案] B2.(2019·惠州第二次考试)如图所示，某人用手握住一个保温杯，则下列说法中正确的是( )A．若保持保温杯始终静止，则手握得越紧，保温杯受到的摩擦力越大B．握着保温杯匀速向上运动，保温杯所受的摩擦力向上C．握着保温杯匀速向下运动，保温杯所受的摩擦力向下D．握着保温杯水平匀速运动，保温杯不受摩擦力[答案] B3．(2020·开平学考模拟)一辆汽车停在水平地面上，一个人用水平力推车，但车仍然静止，表明( )A．推力越大，静摩擦力越小B．推力小于静摩擦力C．推力大小变化时，静摩擦力大小不变D．推力越大，静摩擦力越大，推力与静摩擦力平衡[答案] D4.(2019·潮州学测模拟)如图所示，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上保持静止，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是( )A．小棋子共受三个力作用B．棋子对棋盘的压力大小一定等于重力C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大D．棋子的质量不同时，所受的摩擦力也不同[答案] D [棋子受重力、吸引力、弹力、摩擦力四个力的作用，静摩擦力与重力二力平衡，D正确．]5.如图所示，粗细均匀的直棒下端置于粗糙水平地面上，上端用线拴着并被提起，线处于竖直方向，直棒静止，则直棒下端受到地面的摩擦力为( )A．零B．有向左的摩擦力C．有向右的摩擦力D．不能确定A [把它们看成整体，系统受到向下的重力作用，而绳子是竖直的，则水平方向不受力作用，故摩擦力为零．选项A正确．]6．冰壶比赛的冰道表面覆盖着特制的微小颗粒．比赛时运动员常在冰壶滑行的前方用冰刷快速擦刷冰面，使冰壶滑得更远．设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ，受到的滑动摩擦力为F f，则冰道被擦刷后( )A．μ和F f都增大B．μ和F f都减小C．μ增大，F f减小D．μ减小，F f增大B [冰壶受的摩擦力为滑动摩擦力F f＝μF N，擦刷冰面，动摩擦因数减小，摩擦力减小，B正确．]7．(2018·东莞学考模拟)如图所示，一同学站在木板上用力向右推木箱，该同学的脚与地面之间没有相对运动，若地面与木板、木箱之间均是粗糙的，下列说法正确的是( )A．若木箱静止，木板向左运动，则地面对木板的摩擦力方向向右，对木箱没有摩擦力B．若木板静止，木箱向右运动，则地面对木板的摩擦力方向向右，对木箱的摩擦力方向向左C．若木板、木箱均静止，地面对木箱和木板均没有摩擦力D．若木箱向右运动，木板向左运动，则地面对木板的摩擦力方向向左，对木箱的摩擦力方向向右[答案] B8．(2020·中山学考模拟)如图所示，物体A、B叠放在水平地面上，水平力F作用在A 上，使二者一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )A．A、B之间无摩擦力B．A受到B的摩擦力水平向左C．B受到A的摩擦力水平向左D．地面对B的摩擦力为静摩擦力，水平向右[答案] C力的合成与分解、矢量与标量1．标量：只有大小没有方向的量．2．矢量：既有大小又有方向的量．3．力的合成(1)力的合成：求力的合力的过程．(2)力(矢量)的合成遵守平行四边形定则．(3)一条直线上的两力的合成：在规定了正方向后，可利用代数法直接运算． 两个共点力的合力范围：|F 1－F 2|≤F合≤F 1＋F 2.两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时合力最小，为|F 1－F 2|；当两力同向时合力最大，为F 1＋F 2.4．力的分解(1)力的分解：求一个力的分力的过程． (2)分解法则：平行四边形定则． 5．正交分解法(1)把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法． (2)用正交分解法求合力的步骤：①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向．②把各个力向x 轴、y 轴上投影，但应注意的是：方向与规定的正方向相同的力为正，与规定的正方向相反的力为负，用正、负号表示被正交分解的力的分力的方向．③求在x 轴上的各分力的代数和F x 合及在y 轴上的各分力的代数和F y 合． ④求合力的大小F ＝F x 合2＋F y 合2.(3)合力的方向：tan α＝F y 合F x 合(α为合力F 与x 轴的夹角)． [学考真题对练]1．(2020·广东学业水平考试)为保护生态环境，学校组织了植树活动．小王和小李同学合作提水，其所用力的情况如图所示．若桶和水的总重是300 N ，他俩所用的力大小相等，方向与竖直方向的夹角均是45°，则每人所用力的大小最接近( )A ．100 NB ．150 NC ．212 ND ．300 N[答案] C2．(2019·广东学业水平考试)下列物理量为矢量的是( ) A ．位移 B ．质量 C ．路程 D ．时间[答案] A3．(2019·广东学业水平考试)一物体只受到两个共点力的作用，力的大小分别为10 N 和20 N ，物体受到的合力大小可能为( )A ．0B ．5 NC ．25 ND ．35 N[答案] C4.(2018·广东学业水平考试)引体向上是人们经常做的一项健身运动．如图所示，开始做引体向上时，人悬吊在单杠上静止，通常情况下，两手间的距离与肩膀等宽，下列说法正确的是( )A．单杠对人的作用力大于人受到的重力B．单杠对人的作用力小于人受到的重力C．单杠对人每只手臂的作用力大于人受到的重力D．单杠对人每只手臂的作用力小于人受到的重力D [人静止，处于静止状态，合力为零，单杠对人的作用力等于人受到的重力，单杠对人体每只手臂的作用力小于人受到的重力．]5．(2017·广东学业水平考试)下列表述中，加点标示的物理量属于矢量的是( )A．汽车行驶时牵引力的功率．．B．“天宫一号”绕地球运动的周期．．C．火车由北京开往广州的平均速率．．．．D．物体做平抛运动时在某一时刻的速度．．D [功率、周期、速率都是标量，速度是矢量，D正确．]6．(2017·广东学业水平考试)一体操运动员倒立并静止在水平地面上，下列图示姿势中，沿手臂的力F最大的是( )[答案] D7．(2016·广东学业水平考试)如图所示，倾角不同的光滑斜面固定于地面上，挡板垂直固定于斜面．四个相同的小球靠着挡板静止在斜面上，则球对斜面压力最小的是( )D [球对斜面的压力N＝mg cos α，可知应选D.]1.合力与分力的关系是“等效替代”．2．合力与分力的大小关系(1)合力大小范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.合力不一定比分力大．(2)在两个分力F1、F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大(小于180°)，合力越小．(3)合力不变的情况下，夹角越大(小于180°)，两个等值分力的大小越大．3．力的分解方法：用平行四边形定则，力的分解是力的合成的逆运算，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力，一个已知力究竟怎样分解，这要根据实际情况来决定．[最新模拟快练]1．(2018·增城学考模拟)下面给出的物理量中是标量的是( )A．位移 B．路程C．力D．速度[答案] B2．(2020·汕尾学考模拟)关于合力与其两个分力的关系，下列说法中正确的是( ) A．合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同B．两个分力的作用效果与它们合力的作用效果不一定相同C．两个分力的大小之和就是合力的大小D．一个力可以分解为任意大小的两个分力[答案] A3．(2019·佛山第二次学测模拟)关于合力与其分力的关系，下列说法错误的是( ) A．合力与其分力在作用效果上是等效的B．合力至少比某一个分力大C．合力可以比任意分力都小D．合力可以和两个分力的大小相等[答案] B4.(2018·信宜学考模拟)如图所示，木块受到F1＝6 N，F2＝2 N和摩擦力三个水平方向的力作用，静止在水平面上，若撤去F1，木块受到的合力( )A．等于零B．大小为8 N，水平向右C．大小为6 N，水平向右D．大小为4 N，水平向左[答案] A5．(2020·中山学考模拟)两个共点力的大小分别为8 N、3 N，它们之间的夹角可任意变化，则其合力的大小可能是( )A．0 N B. 3 N C．8 N D．12 N[答案] C6．(2019·中山学测模拟)如图所示，港澳珠大桥架有很长的引桥，其目的是( )A．增大汽车上桥时对桥面的压力B．减小汽车上桥时对桥面的压力C．增大汽车重力沿平行于引桥桥面向下的分力D．减小汽车重力沿平行于引桥桥面向下的分力[答案] D7．(2020·镇江学测模拟)如图所示，挑水时水桶上绳子连接状态分别如图中a、b、c三种情况．下列说法中正确的是( )A．a状态绳子受力大容易断B．b状态绳子受力大容易断C．c状态绳子受力大容易断D．a、b、c三种状态绳子受力都一样[答案] A共点力的平衡1．共点力：物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于一点，这几个力叫共点力．2．平衡状态：一个物体如果保持静止或匀速直线运动状态，则该物体处于平衡状态．3．平衡条件：物体所受合外力为零．其数学表达式为：F合＝0或F x合＝0；F y合＝0.(其中F x合为物体在x轴方向上所受的合外力，F y合为物体在y轴方向上所受的合外力)4．平衡条件的推论(1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力等大反向．(2)物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡状态时，这三个力必为共点力(表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭的三角形)．[学考真题对练]1．(2020·广东学业水平考试)小李同学做家务时，用斜向下的恒力F推动房间内的木箱匀速移动，如图所示．关于木箱所受的推力F、摩擦力f、支持力F N和重力G大小之间的关系，下列说法正确的是( )A．f>F B．f<FC．F N<G D．F N＝G[答案] B2．(2019·广东学业水平考试)下列正在运动的物体，处于平衡状态的是( )A．沿直线匀速飞行的飞机B．沿斜坡减速行驶的汽车C．从车站加速开出的列车D．匀速率行驶在拱桥上的汽车[答案] A3．(2017·广东学业水平考试)物体处于平衡状态时，该物体( )A．一定静止B．一定做匀速直线运动C．受到的合外力等于零D．可能做匀速圆周运动C [物体处于平衡状态时，该物体受到的合外力等于零，可能静止也可能做匀速直线运动，不可能做匀速圆周运动，C正确．]4.(2017·广东学业水平考试)如图所示，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则关于小球的受力情况，下列分析正确的是( )A．小球只受重力、绳的拉力作用B．小球受到重力、绳的拉力和斜面的弹力作用C．小球只受重力、斜面的弹力作用D．小球只受绳的拉力、斜面的弹力作用B [小球处于静止状态，小球受到重力、绳的拉力和斜面的弹力作用，B正确．]5．(2017·广东学业水平考试)(多选)如图所示，篮球放在固定光滑斜面上，被一垂直斜面的挡板挡住．下列说法正确的有( )A．篮球对挡板的压力大于篮球的重力B．篮球对挡板的压力小于篮球的重力C．篮球对斜面的压力大于篮球的重力D．篮球对斜面的压力小于篮球的重力BD [对篮球受力分析，受重力、斜面的支持力和挡板的弹力，将重力沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，即可知B、D正确．]6．(2018·广东学业水平考试)物体放置在水平面上，用大小相等的力F，按如图所示的四种方式分别作用在同一物体上，则物体对水平面压力最大的是( )A B C DC [A图将拉力沿着水平和竖直方向正交分解，设拉力与水平方向夹角为θ，则压力为：N＝mg－F sin θ；B图压力等于重力，即N＝mg；C图压力为：N＝mg＋F sin θ.D图压力为：N＝mg－F.故C图压力最大，故选C.]7．(2018·广东学业水平考试)如图所示，一个重50 N的物体置于水平面上．当用一个F＝20 N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为 ( )A．0 B．30 N，方向竖直向下C．30 N，方向竖直向上D．70 N，方向竖直向上A [物体还保持静止状态，所以合力为0.]处理平衡问题的思路(1)确定研究对象．(2)对研究对象进行受力分析，画出受力示意图．(3)根据平衡条件列方程．(4)求解方程，必要时进行讨论．[最新模拟快练]1．(2020·广州学测模拟)下列正在运动的物体，处于平衡状态的是( )A．沿直线匀速飞行的飞机B．沿斜坡减速行驶的汽车C．从车站加速开出的列车D．匀速行驶在拱桥上的汽车[答案] A2．(2020·梅州学测模拟)如图所示，木箱放在传送装置的水平台阶上，在木箱随台阶向上做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是( )A．木箱受到的合外力不为零B．木箱受到的支持力大于重力C．台阶对木箱没有摩擦力作用D．台阶对木箱的作用力方向斜向上[答案] C3.(2019·江门学测模拟)如图所示，轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物．AO与BO 垂直，BO与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则( )A．绳AO所受的拉力大小为mg sin θB．绳AO所受的拉力大小为mg sin θC．绳BO所受的拉力大小为mg tan θD．绳BO所受的拉力大小为mg cos θA [AO与BO的拉力的合力与重力等大反向，作平行四边形，则F AO＝mg sin θ，F BO＝mg cos θ，A正确．]4.(2019·韶关学测模拟)如图所示，物体A通过绕过定滑轮的细绳拉住物体B，使物体B 静止在斜面上．则斜面对物体B的摩擦力( )A．大小一定不为零B．大小可能为零C．方向一定沿斜面向上D．方向一定沿斜面向下B [假设斜面的倾角为θ，若m A g＝m B g sin θ，则斜面对物体B的摩擦力为零；若m A g>m B g sin θ，物体B有上滑的趋势，则斜面对物体B的摩擦力沿斜面向下；若m A g<m B g sin θ，物体B有下滑的趋势，则斜面对物体B的摩擦力沿斜面向上，B项正确．]。

2021届高考物理一轮总复习必修部分第2章相互作用第1讲重力第1讲重力弹力摩擦力时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共13小题，每小题6分，共78分。

其中1～9为单选，10～13为多选) 1．如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状或质量分布无关 D．力是使物体运动的原因答案 A解析物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以选项A正确，B错误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故选项C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以选项D错误。

2．[2021·雅礼模拟]质量为mA和mB的小球与劲度系数均为k的轻弹簧L1和L2连接如图，静止时，两弹簧伸长量分别为x1和x2，则( )A．只要mA＝mB，有x1＝x2 B．只要mA>mB，有x1x2 答案 D解析由于kx2＝mBg，kx1＝(mA＋mB)g，故x1>x2，所以选项D对。

3．小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图所示)，现让小车从光滑斜面1上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是( )答案 C解析小车沿光滑的斜面下滑时的加速度a＝gsinθ，即小球沿斜面方向的合力为mgsinθ，杆只对小球施加了垂直于斜面向上的支持力，故C正确。

4．[2021·武汉调研]如图所示，小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。

当小车和小球相对静止，一起在水平面上运动时，下列说法正确的是( )A．细绳一定对小球有拉力的作用 B．轻弹簧一定对小球有弹力的作用C．细绳不一定对小球有拉力的作用，但是轻弹簧对小球一定有弹力 D．细绳不一定对小球有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力答案 D解析若小球与小车一起匀速运动，则细绳对小球无拉力；若小球与小车有向右的加速度a＝gtanα，则轻弹簧对小球无弹力，D正确。

2021年高考物理一轮复习专题测试专题02 相互作用一、单项选择题（每题4分，共40分）1．如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力。

当手拉木板从木块下抽出时，弹簧测力计的示数为f，由此可知（）A．木板与桌面间的滑动摩擦力等于fB．木块与木板间的滑动摩擦力等于fC．绳子对木板的拉力等于fD．人手对绳子的拉力等于f解析由于木块静止，所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力f，B正确，A错误；绳子对木板的拉力、人手对绳子的拉力都未知，C、D错误。

答案 B2.如图所示的容器内盛有水,器壁AB部分是一个平面且呈倾斜状,有一个小物件P处于图示位置并保持静止状态,则该物体()A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用答案B物体一定受到重力和浮力,若浮力大小等于重力,则二者可以平衡,物体与AB间没有相互作用,故可能受两个力作用;若浮力大于重力,则物体一定会受AB的弹力,由于弹力垂直于接触面向下,物体只有受到斜向下的摩擦力才能受力平衡,故物体可能受四个力;故只有B 项正确,A、C、D错误。

3.图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为F A、F B,灯笼受到的重力为G。

下列表述正确的是()A.F A一定小于GB.F A与F B大小相等C.F A与F B是一对平衡力D.F A与F B大小之和等于G答案B由题意知,A、B两点等高,且两绳等长,故F A与F B大小相等,B选项正确。

若两绳夹角大于120°,则F A=F B>G;若夹角小于120°,则F A=F B<G;若夹角等于120°,则F A=F B=G,故选项A、D错。

夹角为180°时,F A与F B才能成为一对平衡力,但这一情况不可能实现,故C项错。

4.(2020广东湛江模拟)如图所示,三根粗细均匀完全相同的圆木A、B、C堆放在水平地面上,处于静止状态,每根圆木的质量为m,截面的半径为R,三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角θ=120°,若在地面上的两根圆木刚好要滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑圆木之间的摩擦,重力加速度为g,则()A.圆木间的弹力为mgB.下面两根圆木对地面的压力均为mgC.地面上的每根圆木受到地面的作用力为mgD.地面与圆木间的动摩擦因数为答案B对A进行受力分析,如图所示,A处于平衡状态,合力为零,则有F N1sin =F N2sin,F N1 cos+F N2 cos =mg,解得F N1=F N2=mg,故A错误;对整体受力分析,受到重力、地面的支持力、B受到的向右的摩擦力和C受到的向左的摩擦力,由对称性可知,竖直方向有==mg,故B正确;对B进行研究,地面对B的作用力等于地面对B的支持力与地面对B的摩擦力的合力,大于mg,故C错误;对C,根据平衡条件得F f=F N2 sin 60°=mg×=mg,所以地面对C的摩擦力大小为mg,根据F f=μ,可得μ===,故D错误。

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/NB.40 N/mC.200 m/ND.200 N/m答案 D2.(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答案 A3.(2019河南开封模拟,18,6分)如图所示,长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面,停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为L,则该过程中,木板所受摩擦力f大小与位移x的关系图线是()答案 D4.(多选)生活中拉链在很多衣服上得到应用,如图是衣服上拉链的一部分,当我们把拉链拉开的时候,拉头与拉链接触处呈三角形,使很难直接分开的拉链很容易地拉开,关于其中的物理原理,以下说法正确的是()A.拉开拉链的时候,三角形的物体增大了拉拉链的拉力B.拉开拉链的时候,三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力C.拉开拉链的时候,三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个分力D.以上说法都不正确答案BC考点二受力分析共点力的平衡5.(2018上海二模,9,3分)电视台体育频道讲解棋局的节目中通常有一个竖直放置的棋盘。

2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练相互作用一、选择题1、如图所示，质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37° 的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则( )A ．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上B ．弹簧弹力不可能为34mg C ．小球可能受三个力作用D ．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg解析：选C 小球的受力分析如图，当mg sin 37° >F cos 37°，小球受到沿斜面向上的摩擦力，当mg sin 37° <F cos 37°，小球受到沿斜面向下的摩擦力，当mg sin 37° ＝F cos 37°，斜面对小球不受摩擦力，且F ＝mg tan 37° ＝34mg ，所以A 、B 错误，C 正确；木板对小球的作用力的竖直分量等于mg ，所以不可能小于mg ，D 错误．2、如图所示，半圆形线框竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90°，框架与小球始终保持静止状态，在此过程中下列说法正确的是( )A．拉力F一直增大B．拉力F的最小值为mg sinθC．地面对框架的摩擦力先增大后减小D．框架对地面的压力始终在减小解析：选D 对球受力分析，如图所示，从图看出，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90°，拉力先减小后增加，当拉力与支持力垂直时最小，为mg cosθ，故A、B错误；再分析球和框整体，受重力、拉力、支持力和摩擦力，如果将图中的拉力F沿着水平和竖直方向正交分解，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90°过程中，其水平分力减小、而竖直分力增加，根据平衡条件可知，支持力减小、摩擦力也减小，根据牛顿第三定律，对地面的压力减小，故C错误，D正确。

2021届高三物理第一轮复习第二章相互作用第 1 页共 87 页第二章 ? 相互作用 [全国卷考情分析] 基础考点常考考点(2021－2021考情统计) '16乙卷T19(6分)，'15Ⅰ卷T20(6分)，'13Ⅱ卷T15(6分) '16丙卷T17(6分) '16丙卷T17(6分)，共点力的平衡(Ⅱ) '14Ⅱ卷T17(6分)，'13Ⅱ卷T15(6分) 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则'14Ⅱ卷T23(9分) 命题概率独立命题概率30% 综合命题概率70% 综合命题概率100% 综合命题概率70% 综合命题概率30% 综合命题概率20% 常考角度 (1)结合物体的平衡条件考查弹力、摩擦力 (2)静摩擦力和滑动摩擦力转换过程中摩擦力的变化 (3)力的合成与分解 (4)静态平衡和动态平衡问题 ??滑动摩擦力、动摩擦形变、弹性、胡克定律(Ⅰ) 矢量和标量(Ⅰ) 以上2个考点未曾独立命题力的合成和分解(Ⅱ) 因数、静摩擦力(Ⅰ) ― 第1节重力__弹力第 2 页共 87 页(1)自由下落的物体所受重力为零。

(×) (2)重力的方向不一定指向地心。

(√) (3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。

(√) (4)相互接触的物体间一定有弹力。

(×)(5)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。

(×) (6)弹簧的形变量越大，劲度系数越大。

(×) (7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。

(√)胡克定律是英国科学家胡克发现的。

突破点(一) 弹力的有无及方向判断1．弹力有无的判断“三法”(1)条件法：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。

多用来判断形变较明显的情况。

(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力。

单元检测二相互作用考生注意：1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分.1～7小题只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分；8～10小题有多个选项符合要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.(2020·福建厦门市质检)如图1所示，在水平晾衣杆上晾晒床单时，为了使床单尽快晾干，可在床单间支撑轻质小木棍．小木棍的位置不同，两侧床单间夹角θ将不同．设床单重力为G，晾衣杆对床单的作用力大小为F，下列说法正确的是()图1A．θ越大，F越大B．θ越大，F越小C．无论θ取何值，都有F＝GD．只有当θ＝120°时，才有F＝G2.(2019·山西临汾市二轮复习模拟)如图2所示是一旅行箱，它既可以在地面上推着行走，也可以在地面上拉着行走．已知该旅行箱的总质量为15 kg，一旅客用斜向上的拉力拉着旅行箱在水平地面上做匀速直线运动，若拉力的最小值为90 N，此时拉力与水平方向间的夹角为θ，重力加速度大小为g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，旅行箱受到地面的阻力与其受到地面的支持力成正比，比值为μ，则()图2A．μ＝0.5，θ＝37°B．μ＝0.5，θ＝53°C．μ＝0.75，θ＝53°D．μ＝0.75，θ＝37°3．(2019·河北省中原名校联盟下学期联考)如图3所示，甲、乙两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端，甲放在水平地板上，乙被悬挂在空中，若将甲沿水平地板向右缓慢移动少许后甲仍静止，则()图3A．轻绳对甲的拉力变大B．甲对地面的压力变大C．甲所受的静摩擦力变大D．悬挂滑轮的绳的张力变大4.(2019·广东省“六校”第三次联考)为迎接新年，小明同学给家里墙壁粉刷涂料，涂料滚由滚筒与轻竿组成，示意图如图4.小明同学缓缓上推涂料滚，不计轻竿的重力以及滚筒与墙壁的摩擦力．轻竿对涂料滚筒的推力为F1，墙壁对涂料滚筒的支持力为F2，以下说法中正确的是()图4A．F1增大B．F1先减小后增大C．F2增大D．F2减小5．(2020·河南郑州市模拟)如图5所示，在直角框架MQN上，用轻绳OM、ON共同悬挂一个物体．物体的质量为m，ON呈水平状态．现让框架沿逆时针方向缓慢旋转90°，在旋转过程中，保持结点O位置不变．则下列说法正确的是()图5A．绳OM上的力一直在增大B．绳ON上的力一直在增大C．绳ON上的力先增大再减小D．绳OM上的力先减小再增大6.(2019·山东滨州市上学期期末)如图6所示，倾角为α＝37°的斜面体固定在水平面上，斜面上有一重为10 N的物体，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，现给物体施加一沿斜面向上的拉力F，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，如果物体能在斜面上静止，力F的大小不可．．能是()图6A．2 N B．10 N C．5 N D．12 N7.(2019·甘肃兰州市二诊)如图7所示，光滑小球用一根不可伸长的细绳系住，绳的另一端经过截面为半圆形的光滑碗的边缘上的B点，O为半圆的圆心．现用水平力缓慢地拉动小球，小球在碗壁上滑动，细绳始终处于张紧状态．小球从最低点A开始到接近碗边缘上的B点的过程中，碗面对小球的支持力的大小F N以及绳对小球的拉力的大小F T的变化情况是()图7A．F N保持不变，F T不断减小B．F N不断减小，F T不断增大C．F N保持不变，F T先减小后增大D．F N不断减小，F T先减小后增大8．(2019·陕西省教学质量二测)如图8所示，斜面体置于粗糙水平地面上，斜面体上方水平固定一根光滑直杆，直杆上套有一个滑块．滑块连接一根细线，细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球．最初滑块、斜面体与小球都保持静止，现对滑块施加水平向右的外力F使其缓慢向右滑动至A点，如果整个过程中斜面体保持静止，小球未滑离斜面，滑块滑动到A 点时细线恰好平行于斜面，则下列说法正确的是()图8A．斜面对小球的支持力逐渐减小B．细线对小球的拉力逐渐减小C．滑块受到的水平向右的外力F逐渐增大D．水平地面对斜面体的支持力逐渐减小9．(2020·湖北荆州市月考)如图9所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下方的小球B通过轻绳连接，处于静止状态．给小球B施加水平力F使其缓慢上升，直到小球A 刚要滑动．在此过程中()图9A．水平力F的大小不变B．杆对小球A的支持力增大C．轻绳对小球B的拉力先变大后变小D．杆对小球A的摩擦力先变小后变大10.(2019·山东潍坊市下学期高考模拟)如图10所示，一倾角为30°的斜面固定在水平地面上，一与斜面平行的轻弹簧左端拴接在质量为m的物体P上，右端连接一轻质细绳，细绳跨过光滑的定滑轮连接质量为m的物体Q，整个系统处于静止状态．对Q施加始终与右侧细绳垂直的拉力F，使Q缓慢移动直至右侧细绳水平，弹簧始终在弹性限度内．则()图10A．拉力F先变大后变小B．弹簧长度先增加后减小C．P所受摩擦力方向先向下后向上D．斜面对P的作用力先变小后变大二、实验题(本题共2小题，共16分)11．(8分)(2020·安徽黄山市模拟)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)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________(选填“水平”或“竖直”)方向．(2)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L x；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如表：符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．(3)如图11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________(选填“L0”或“L x”)的差值．图11(4)由图可知弹簧的劲度系数为________ N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________ g．(结果均保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)12．(8分)(2019·山东潍坊市二模)某同学在家中做“验证力的平行四边形定则”实验．实验器材有橡皮筋、小铁块、轻弹簧、细线、直尺、废圆表盘．实验步骤如下：图12①如图12，在弹簧下挂小铁块，弹簧伸长6.0 cm.②将表盘竖直固定，橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线套a、b，先用弹簧竖直向下拉线套a，使橡皮筋下端至表盘中心O点处，此时弹簧伸长了10.0 cm.此时拉橡皮筋的力记为F.③再将小铁块挂在线套b上，并将其搭在表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧拉线套a，调整弹簧拉力的大小和方向，使橡皮筋下端到达O点时，线套a正好经过“7”处，此时弹簧伸长了8.2 cm，将弹簧的拉力记为F1，铁块的拉力记为F2.④以F1、F2两力为邻边作出平行四边形，若其对角线对应的力F′与F的偏差在误差允许范围内，则该同学验证了力的平行四边形定则．请回答下列问题：(1)实验中为什么第二次拉橡皮筋时也使其下端到达O点？_____________________________(2)该同学取弹簧伸长2 cm为单位力长度，过O点作出了力F的图示，请你在图中再画出F1、F2和F′力的图示．三、计算题(本题共3小题，共44分)13．(14分)(2019·四川乐山市第一次调查研究)如图13所示，质量M＝3 kg的木块套在固定的水平杆上，并用轻绳与小球相连，轻绳与杆的夹角为30°.今用与水平方向成60°角的力F＝10 3 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动过程中木块与小球的相对位置保持不变，g取10 m/s2.求：图13(1)小球的质量m；(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ.14.(15分)(2020·山东烟台市模拟)如图14所示，小球A、B的质量分别为m A＝0.3 kg和m B＝0.1 kg，用劲度系数为k＝100 N/m的轻质弹簧将两个小球拴接在一起，并用细线a、b将小球A、B分别悬挂在竖直墙上，细线a与竖直方向成60°角，细线b水平，两个小球均处于静止状态．g取10 m/s2.求：图14(1)细线a、b分别对小球A、B的拉力大小；(2)弹簧的伸长量．15．(15分)(2019·天津市和平区上学期期末)如图15所示，在动力小车上固定一直角硬杆ABC，分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来，轻弹簧的劲度系数为k，小球P的质量为m，重力加速度为g.图15(1)当小车静止时，轻弹簧保持竖直，此时弹簧的形变量大小为多少？(2)当小车沿水平地面以加速度a向右运动而达到稳定状态时，轻弹簧保持竖直，而细线与杆的竖直部分的夹角为θ，此时弹簧的形变量大小为多少？答案精析1．C[以床单和小木棍整体为研究对象，整体受到重力G和晾衣杆的支持力F，由平衡条件知F＝G，与θ取何值无关，故A、B、D错误，C正确．]2．D[对旅行箱受力分析，如图所示：根据平衡条件，水平方向有：F cos θ－F f＝0，竖直方向有：F N＋F sin θ－mg＝0，其中：F f＝μF N，故F＝μmgcos θ＋μsin θ；令μ＝tan α，则F＝mg sin αcos (α－θ)当α－θ＝0°时，F有最小值，故F min＝mg sin α＝90 N，故α＝37°，故μ＝tan 37°＝0.75，θ＝37°，故选D.]3．D[因乙处于静止状态，故绳子的拉力等于乙的重力，即F＝mg，轻绳对甲的拉力不变，A错误；对甲受力分析如图(a)所示，把F进行正交分解可得关系式F N＋F sin θ＝Mg，F cos θ＝F f，当甲向右移动少许后，θ变大，故F N减小，F f减小，B、C错误；对滑轮受力分析如图(b)所示，把拉物体的绳子的拉力合成得F合＝F T，因F不变，两绳的夹角变小，则F合变大，故悬挂滑轮的绳的张力变大，D正确．]4．D[以涂料滚为研究对象，分析其受力情况．设轻竿与墙壁间的夹角为α，根据平衡条件得F1＝G，F2＝G tan α；由题，轻竿与墙壁间的夹角α减小，cos α增大，tan α减小，则F1、F2 cos α均减小，故选D.]5．C[以结点O为研究对象，受力分析如图甲所示，由于在整个过程中框架缓慢地旋转，因此这三个力的合力始终为零，由于结点O的位置保持不变，故两个拉力间的夹角保持不变，根据三角形定则作图乙，由图乙可知当拉力的方向通过圆心时拉力最大，由此可知OM上的力一直减小，ON上的力先增大再减小，C正确．]6．D[①物体恰好不下滑时，受重力、支持力、拉力、平行斜面向上的静摩擦力，垂直斜面方向：F N－G cos α＝0平行斜面方向：F min＋F f＝G sin α其中：F f＝μF N联立解得：F min＝G sin α－μG cos α＝10×0.6 N－0.5×10×0.8 N＝2 N；②物体恰好不上滑时，受重力、支持力、拉力、平行斜面向下的静摩擦力，垂直斜面方向：F N－G cos α＝0平行斜面方向：F max＝F f′＋G sin α其中：F f′＝μF N联立解得：F max＝G sin α＋μG cos α＝10×0.6 N＋0.5×10×0.8 N＝10 N拉力F 的大小范围为2 N ≤F ≤10 N所以不可能的是12 N ．]7．B [小球在某一位置时，碗中的绳子与水平方向的夹角为α，小球与圆心的连线与水平方向的夹角为θ，小球受到重力、支持力和绳子的拉力的作用，如图所示，根据矢量三角形法并结合图中的几何关系可得mg sin (180°－α)＝F N sin (90°－α)＝F T sin (90°－θ)，即mg sin α＝F N cos α＝F T cos θ，所以F N ＝mg tan α，F T ＝cos θsin α·mg ，又θ＝180°－2α，则F T ＝cos (180°－2α)sin αmg ＝(2sin α－1sin α)mg ，小球缓慢移动过程中，α增大，故F N 减小，F T 增大，B 正确，A 、C 、D 错误．]8．BC [由题意知，在整个过程中，小球、滑块、斜面体均处于平衡状态．对小球受力分析，沿斜面方向有F T cos α＝mg sin θ，垂直斜面方向有F N ＋F T sin α＝mg cos θ(其中α是细线与斜面的夹角，θ为斜面的倾角，θ为定值，0≤α≤π2－θ)，整理得细线对小球的拉力F T ＝mg sin θcos α，斜面对小球的支持力F N ＝mg (cos θ－sin θtan α)，滑块缓慢移动至A 点的过程中，α逐渐变小，则细线对小球的拉力F T 逐渐变小，斜面对小球的支持力F N 逐渐变大，选项A 错误，B 正确；对滑块受力分析可知，在水平方向上有F ＝F T cos (α＋θ)＝mg sin θcos (α＋θ)cos α＝mg sin θ(cos θ－tan αsin θ)，由于α逐渐变小，故滑块受到水平向右的外力F 逐渐增大，选项C 正确；以斜面体和小球为整体，对整体进行受力分析可知，在竖直方向上有mg ＋Mg ＝F N ′＋F T sin (α＋θ)，整理得水平地面对斜面体的支持力F N ′＝(M ＋m )g －mg sin θ(tan αcos θ＋sin θ)，由于α逐渐变小，所以水平地面对斜面体的支持力F N ′逐渐增大，选项D 错误．]9．BD [小球B 受拉力F 、重力和轻绳的拉力F T ，合力为零，如图甲所示：由此可知，随着α的增加，拉力F和轻绳张力F T均增大，故A、C错误；再对A、B球整体分析，受重力、拉力F、支持力F N和静摩擦力F f，如图乙所示：设杆与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件，在垂直杆方向有F N＝(M＋m)g cos θ＋F sin θ，随着F的增大，支持力F N增大；在平行杆方向有：F cos θ＋F f＝(M＋m)g sin θ，可得：F f＝(M＋m)g sin θ－F cos θ，可知随着F 的增大，静摩擦力逐渐减小，当(M＋m)g sin θ＝F cos θ时，静摩擦力为零，此后静摩擦力反向增大，故B、D正确．]10．CD[对Q进行受力分析，如图甲所示，F＝mg sin α，F T＝mg cos α，α增大，则F增大，F T减小，又弹簧的弹力等于细绳的拉力，故选项A、B错误；对P受力分析如图乙，开始当Q未动时，弹簧弹力为F弹＝mg，则此时摩擦力F f＝F弹－mg sin 30°，方向沿斜面向下，随着弹簧弹力的减小，摩擦力减小，当F弹<mg sin 30°时，F f＝mg sin 30°－F弹，方向沿斜面向上，即P所受摩擦力先向下减小，后向上增大，故选项C正确；斜面对P的作用力即为P受到的摩擦力和支持力的合力，与P受到的重力mg和弹簧弹力F弹的合力大小相等、方向相反，随着弹簧弹力F弹的减小，重力mg和弹簧弹力F弹的合力也减小(小于重力mg)，当弹簧弹力减小到0，二者合力大小等于重力mg ，即斜面对P 的作用力先变小后变大，故选项D 正确．]11．(1)竖直 (2)静止 L 3 1 mm (3)L x (4)4.9 10解析 (1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向．(2)弹簧静止时，才能读取其长度；表中的数据L 3与其他数据有效数字位数不同，所以数据L 3记录不规范，规范数据应读至厘米位的后两位，精确至mm ，所以刻度尺的最小分度为1 mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x 为0，所以x ＝L －L x .(4)由胡克定律F ＝k Δx 可知，mg ＝k (L －L x )，即mg ＝kx ，所以图线斜率为Δm Δx ＝k g，则弹簧的劲度系数k ＝Δmg Δx ＝(60－10)×10－3×9.8(12－2)×10－2 N /m ＝4.9 N/m ；同理砝码盘质量m ′＝k (L x －L 0)g ＝4.9×(27.35－25.35)×10－29.8kg ＝0.01 kg ＝10 g. 12．(1)保证两次拉皮筋的力效果相同 (2)见解析图解析 (1)为了保证两次拉橡皮筋的力效果相同，第二次拉橡皮筋时也使其下端到达O 点；(2)如图，因铁块的拉力使弹簧伸长6.0 cm ，则对应的力F 2为3个单位；弹簧伸长8.2 cm 时对应的力F 1为4.1个单位，则力的图示如图：13．(1)1 kg (2)35解析 (1)小球受力平衡，合力为零，以小球为研究对象水平方向：F cos 60°＝F T cos 30°竖直方向：F sin 60°＝F T sin 30°＋mg解得：m ＝1 kg(2)以木块和小球整体为研究对象，受力平衡，合力为零水平方向：F cos 60°－μF N ＝0竖直方向：F N ＋F sin 60°－Mg －mg ＝0解得：μ＝35. 14．(1)F a ＝8 N F b ＝4 3 N (2)0.07 m解析(1)对两个小球组成的整体受力分析：根据平衡条件，水平方向：F a sin 60°＝F b竖直方向：F a cos 60°＝m A g ＋m B g得：F a ＝8 N ，F b ＝4 3 N(2)B 球受到重力、b 的拉力以及弹簧的拉力F ，则：F ＝F b 2＋(m B g )2又：F ＝k Δx联立可得：Δx ＝0.07 m.15．(1)mg k (2)m (g －a tan θ)k 或0或m (a tan θ－g )k解析 (1)小车静止时，由于弹簧竖直，小球受重力和弹簧的弹力，二力平衡，细线对小球没有作用力，可以用假设法，若细线对小球有拉力则弹簧不能竖直，故细线的拉力为零．对小球：kx 1＝mg ，解得：x 1＝mg k. (2)对小球受力分析如图所示：水平方向有：F T sin θ＝ma ，竖直方向有：F ＋F T cos θ＝mg又F ＝kx ，解得：x ＝m (g －a tan θ)k①若a <g tan θ，弹簧伸长x ＝m (g －a tan θ)k②若a ＝g tan θ，弹簧伸长x ＝0③若a >g tan θ，则弹簧压缩x ＝m (a tan θ－g )k.。

第2讲力的合成与分解1．同一平面内的三个力大小分别为4 N、6 N、7 N，若三力同时作用于某一物体上，则该物体所受三力的合力的最大值和最小值分别为( )A．17 N、3 N B.17 N、0C．9 N、0 D.5 N、3 NB2.一物体受到三个共点力F1、F2、F3共同作用，其力的矢量关系如图所示，则它们的合力大小是( )A．0 B.2F1C．F3 D.2F2D[根据三角形定则，F1与F3的合力等于从F1的起点到F3的终点的有向线段，即与F2相同，合力等于2倍的F2，故D正确，A、B、C错误。

]3．(2020·肇庆模拟)如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球。

若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的( )A．1和4 B.3和4C．2和4 D.3和2B[小球的重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按这两个方向分解，分别是3和4，故B正确，A、C、D错误。

]4．(多选)如图所示，物体在水平外力作用下处于静止状态，当外力F由图示位置逆时针转到竖直位置的过程中，物体仍保持静止，则在此过程中静摩擦力可能为( )A．0 B.FC.F2D.2FABC[由于物体不动，当F逆时针转动时，静摩擦力与F的水平分力平衡，当F水平时，F f＝F，当F竖直时，F f＝0，所以静摩擦力的变化范围是0≤F f≤F，故A、B、C正确。

]5.(2020·江苏苏州诊测)如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O。

人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态。

若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是( )A．OA绳中的拉力先减小后增大B．OB绳中的拉力不变C．人对地面的压力逐渐减小D．地面对人的摩擦力逐渐增大D[竖直轻绳对O点向下的拉力等于物体所受的重力，即F＝mg，将此拉力进行分解，F沿OB向右的分力F1＝F OB，F沿OA向下的分力F2＝F OA，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离时，OA与竖直方向的夹角变大，F2由图中1位置变到2位置，可见F2变大，F1变大，即OA绳拉力变大，OB绳拉力变大，根据平衡条件知地面对人的摩擦力增大；人对地面的压力始终等于人所受的重力，保持不变，故只有D正确。

单元二相互作用考点1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ)；2.形变、弹性、胡克定律(Ⅰ)；3.矢量和标量(Ⅰ)；4.力的合成和分解(Ⅱ)；5.共点力的平衡(Ⅱ)知识点1.受力分析；2.胡克定律的应用；3.力的合成和分解；4.静态平衡问题；5.动态平衡问题；6.综合问题一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2019·江苏高考)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.Tsinα B.TcosαC．T sinαD．T cosα答案 C解析对气球受力分析，如图所示，将绳的拉力T分解，在水平方向：风对气球的作用力大小F＝T sinα，C正确。

2．(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。

已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10m/s2。

若轻绳能承受的最大张力为1500 N，则物块的质量最大为() A．150 kg B．100 3 kgC．200 kg D．200 3 kg答案A解析物块沿斜面向上匀速运动，受力如图，根据平衡条件F＝F f＋mg sinθ①F f＝μF N②F N＝mg cosθ③由①②③式得F＝mg sinθ＋μmg cosθ所以m＝Fg sinθ＋μg cosθ故当F max＝1500 N时，有m max＝150 kg，A正确。

3．(2019·南昌八一中学高三上学期期末)如图所示，在水平晾衣杆上晾晒床单时，为了使床单尽快晾干，可在床单间支撑轻质小木棍。

小木棍的位置不同，两侧床单间夹角θ将不同。

设床单重力为G，晾衣杆对床单的作用力大小为F，下列说法正确的是()A．θ越大，F越大B．θ越大，F越小C．无论θ取何值，都有F＝GD．只有当θ＝120°时，才有F＝G答案C解析以床单和小木棍整体为研究对象，整体受到重力G和晾衣杆的支持力F，由平衡条件知F＝G，与θ取何值无关，A、B、D错误，C正确。

2021届高考物理一轮复习第二章相互作用2力的合成与分解考点规范练一、单项选择题1.如图所示,有5个力作用于同一点O,表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线,已知F1=10 N,则这5个力的合力大小为()N NN N解析利用三角形定则可知,F2和F4的合力等于F1,F5和F3的合力也等于F1,这5个力的合力大小为3F1=30 N。

答案B2.(2021·安徽合肥时期考试)“叠罗汉”是一种高难度的杂技。

由六人叠成的三层静态造型如图所示,假设六个人的质量均为m,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(重力加速度为g)()解析由受力分析可知,最上面一层人对第二层人的压力(单只脚)为mg,第二层对底层人的压力(单只脚)为mg,底层中间的人受到的压力为两只脚的压力,即2×mg=mg,因此单脚对地压力为mg,故选项C正确。

答案C3.某物体同时受到同一平面内的三个共点力F1、F2、F3作用,在如图所示的四种情形中(坐标纸中每格边长表示大小为1 N的力),该物体所受的合力大小正确的是()A.甲图中物体所受的合力大小等于4 NB.乙图中物体所受的合力大小等于2 NC.丙图中物体所受的合力大小等于0 ND.丁图中物体所受的合力大小等于0 N解析题图甲中物体所受的合力大小为5 N,选项A错误;题图乙中物体所受的合力大小为5 N,选项B 错误;题图丙中物体所受合力大小为2F1=6 N,选项C错误;题图丁中三力构成首尾相接的封闭三角形,则三力的合力为0,选项D正确。

答案D4.(2021·河北石家庄模拟)如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为l,两根相同的橡皮条自由长度也均为l,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。

若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2l(在弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()解析发射弹丸瞬时两橡皮条间的夹角为2θ,则sin θ=,cos θ=。

高中物理核心素养读本第二章相互作用第7讲重力、弹力【学业质量解读】【必备知识梳理】一、重力1．力的概念、力的作用效果、力的三要素力是物体与物体之间的__________。

力的作用效果为：①__________________；②__________________。

力的三要素：①________；②________；③________；2．重力的定义、大小、方向，物体的重心重力是物体由于受到地球_______而受到的力。

重力不等同于物体和地球的万有引力，重力是万有引力的一部分。

重力的大小：________ 。

其中的g随纬度的升高而________，随高度的升高而_________。

重力的方向：_________，其不等于垂直向下，也不一定指向地心。

实际物体各部分均受到地球吸引而具有重力，可以将这些重力等效作用在同一“点”上，这一“点”叫做物体的重心。

它的引入体现了“等效替代”这一科学思想。

重心的位置和物体的______和______有关，重心可以不在物体上。

质量均匀，形状规则的物体，重心位置为其__________________。

二、弹力1．弹力的定义、产生条件弹力的定义：发生弹性形变的物体，由于要_______，对与它接触，使它发生形变的物体产生的力。

弹力的产生条件：①________；②_________________。

弹力属于接触力，两物体接触了才可能产生弹力。

但接触也可能没有弹力，有时弹力的有无可借助两种方法：条件法和移除法进行判断。

2．弹力方向的确定（1）与施力物体发生形变的方向相反。

例如：一本书放在在水平的桌面上，受竖直向上的支持力，是因为桌子的形变（属微小形变）方向向下。

（2）支持力和压力总是垂直接触面，指向被支持或被挤压的物体。

（如图甲，标出A 物所受弹力方向。

）（3）绳的弹力一定是拉力，且沿绳指向绳收缩的方向。

（如图乙，标出图中绳对灯的弹力方向）（4）杆的弹力可以是拉力也可以是支持力，且不一定沿着杆的方向，但是一端可以自由转动的杆，稳定时其弹力一定沿杆的方向。