高考物理重点专题讲解及突破02 相互作用(含解析)-人教版高三全册物理试题

高中物理受力分析（相互作用）最新最全高考专题附有详细解析一．选择题（共30小题）1．（2016•惠州模拟）如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一个处于伸长状态的弹簧，整个装置保持静止．下列说法正确的是（）A．M对m的摩擦力方向向右B．M对m无摩擦力作用C．地面对M的摩擦力方向向右D．地面对M无摩擦力作用2．（2016•南康区校级一模）如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面上，O为球心．有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．OP与水平方向的夹角为θ=30°，下列说法正确的是（）A．小球受到轻弹簧的弹力大小为mgB．弹簧的原长为R+C．小球受到容器的支持力大小为mgD．半球形容器受到地面的摩擦力大小为mg3．（2015•陕西校级模拟）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F1和F2（F2＞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4．（2015•山东）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．5．（2015•广东）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（）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6．（2015•南京）把一个月牙状的薄板悬挂起来，静止时如图所示．则薄板的重心可能是图中的（）A．A点B．B点C．C点D．D点7．（2015•浙江校级学业考试）如图所示，用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计读数为0.90N，已知滑块重为3N，则滑块与桌面间动摩擦因数为（）A．0.1 B．0.3 C．2.0 D．3.08．（2015•廉江市校级模拟）如图所示，用水平力F将质量为m的木块压在竖直墙壁上使木块保持静止，下列说法中正确的是（）A．因为木块静止，木块所受的静摩擦力可能等于0B．木块所受的静摩擦力大小等于mg，方向向上C．木块所受的静摩擦力可能大于mgD．如果F增大，木块与墙壁间的静摩擦力也增大9．（2015•徐州模拟）一辆汽车停在水平地面上，一个人用力水平推车，但车仍然静止，下列说法中正确的是（）A．此人推车的力小于汽车所受到的静摩擦力B．此人推车的力与汽车受到的摩擦力平衡C．此人推车的力增大时，汽车受到摩擦力将保持不变D．此人推车的力增大时，汽车受到摩擦力将不断减小，直到汽车能够运动起来为止10．（2015•南京）如图所示，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为16N时，木块不动；拉力为20N时，木块恰好被拉动；木块做匀速运动时拉力为19N．木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（）A．16N、19N B．16N、20N C．19N、20N D．20N、19N11．（2015•廉江市校级模拟）关于摩擦力，以下说法中正确的是（）A．运动的物体只可能受到滑动摩擦力B．静止的物体有可能受到滑动摩擦力C．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反D．滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致12．（2015•株洲校级模拟）如图，物体在受到一水平拉力F=10N作用下，沿水平面向右运动．已知，物体与水平面的动摩擦因数μ=0.2，物体质量m=5kg，重力加速度g=10m/s2，则物体所受摩擦力为（）A．10N，水平向左B．10N，水平向右C．20N，水平向左D．20N，水平向右13．（2015•江苏校级模拟）在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd，在木板的正中点放置一个质量为m的木块，如图所示．先以木板的ad边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ab边与桌面的夹角为θ；再接着以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ad边与桌面的夹角也为θ（ab边与桌面的夹角θ不变）．在转动过程中木块在木板上没有滑动，则转动之后木块受到的摩擦力大小为（）A．2mgsinθB．mgsinθC．m gsin2θD．m gsinθ14．（2015•中山二模）如图，小物块P位于光滑斜面上，斜面Q位于光滑水平地面上，小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中（）A．斜面静止不动B．物块P对斜面的弹力对斜面做正功C．物块P的机械能守恒D．斜面对P的弹力方向不垂直于接触面15．（2014•海南）如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO′段水平，长度为L；绳子上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L．则钩码的质量为（）A．M B．MC．M D．M16．（2014•临沂模拟）光滑水平桌面上放置一长木板，长木板上表面粗糙，上面放置一小铁块，现有一水平向右的恒力 F 作用于铁块上，以下判断正确的是（）A．铁块与长木板都向右运动，且两者一定保持相对静止B．若水平力足够大，铁块与长木板间有可能发生相对滑动C．若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，铁块与长木板间有可能发生相对滑动D．若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，铁块与长木板间仍将保持相对静止17．（2012•陕西校级一模）如图，一半圆形碗的边缘上装有一定滑轮，滑轮两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体，质量分别为m1、m2，m1＞m2．现让m1从靠近定滑轮处由静止开始沿碗内壁下滑．设碗固定不动，其内壁光滑、半径为R．则m1滑到碗最低点的速度为（）A．B．C．D．18．（2012•如皋市校级模拟）如图所示，水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着，现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端，使物体从A点起由静止开始运动．若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，图中AB=BC，且动摩擦因数处处相同，则在物体的运动过程中（）A．摩擦力增大，W1＞W2B．摩擦力减小，W1＜W2C．摩擦力增大，W1＜W2D．摩擦力减小，W1＞W219．（2012•禅城区校级模拟）如图所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为α，且保持其平衡．保持α不变，当拉力F有最小值时，F与水平方向的夹角β应是（）A．0B．C．2αD．α20．（2012•婺城区校级二模）一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止．则下列说法正确的是（）A．水平力F一定变大B．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大C．物体A所受斜面体的支持力一定不变D．斜面体所受地面的支持力一定不变21．（2012•射洪县校级模拟）如图所示，在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B，C为一垂直固定在斜面上的挡板．A、B质量均为m，弹簧的劲度系数为k，系统静止于光滑水平面．现开始用一水平力F从零开始缓慢增大作用于P，（物块A一直没离开斜面，重力加速度g）下列说法正确的是（）A．力F较小时A相对于斜面静止，F增加到某一值，A相对于斜面向上滑行B．力F从零开始增加时，A相对斜面就开始向上滑行C．B离开挡板C时，弹簧伸长量为mgsinθ/kD．B离开挡板C时，弹簧为原长22．（2012•涪城区校级模拟）如图所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用．设物块与斜面之间的摩擦力大小为f1，斜面与地面之间的摩擦力大小为f2．增大推力F，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是（）A．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定增大B．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定不变C．如果物块与斜面相对静止，则f1可能增大、f2一定不变D．如果物块沿斜面相对静止，则f1可能减小、f2一定增大23．（2012•渭滨区校级模拟）在《互成角度的两个力的合成》这一实验中，如图所示，使b 弹簧秤从图示位置开始缓慢转动，在这过程中，保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中，关于a、b两弹簧秤示数的变化情况是（）A．a示数增大，b示数减小B．a示数减小，b示数增大C．a示数减小，b示数先减小后增大D．a示数减小，b示数先增大后减小24．（2011•雅安模拟）如图，一滑块以速度v0从置于粗糙地面上的斜面体的底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返冋A，斜面与滑块之间有摩擦且斜面体始终静止．下列图象分别表示滑块运动过程中的速度v、加速度a和斜面体受地面支持力F、摩擦力f随时间变化的关系，其中可能正确的是（）A．B．C．D．25．（2011•武昌区模拟）如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC 一端通过铰链固定在C点，另一端B栓牢一根轻绳，轻绳下端悬挂一重为G的物体，上端绕过定滑轮A，用水平拉力F拉轻绳，开始时∠BCA=160°，现使∠BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC．在此过程中（不计滑轮质量，不计摩擦）（）A．拉力F大小不变B．拉力F逐渐减小C．轻杆B端所受轻绳的作用力大小不变D．轻杆B端所受轻绳的作用力先减小后增大26．（2011•溧水县校级模拟）如图所示，BOB1是橡皮绳，∠BOB1=120°，O点悬挂的重物重为G，O点为圆心，BB1在以O为圆心的同一圆弧上，现将BB1沿该圆弧同时分别移到非常靠近A点，若要使结点O位置仍在圆心，则重物的重力应取（）A．G B．C．D．2G27．（2011•武进区校级一模）如图所示，在水平面上放一斜面体A，质量为M，若斜面上质量为m的物体B以加速度a减速下滑，斜面体A静止不动，斜面倾角为θ，则下列说法中正确的是（）A．地面对斜面体没有摩擦力B．地面对斜面体有水平向右的摩擦力，大小为ma cosθC．地面对斜面体有水平向左的摩擦力，大小为ma cosθD．地在对斜面体的支持力大小为（M+m）g28．（2011•和平区校级一模）如图所示，物体在粗糙的水平面上，受到一个与水平方向成α角的拉力F的作用，匀速向右运动，若拉力F的方向与水平方向所成的α角的减小，物体仍匀速运动．下列说法正确的是（）A．拉力F与物体所受的摩擦力的合力一定竖直向上B．物体受到所有外力（F、f、重力及支持力）的合力为零C．物体受到的拉力F与重力的合力的方向不变D．物体受到的拉力F与重力的合力的方向与原方向相比沿顺时针方向向下偏29．（2009•海珠区模拟）如图所示，质量为M 的小车放在光滑的水平面上．小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m．现用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a 向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T；若用另一力F′水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为T′．则（）A．a′=a，T′=T B．a′＞a，T′=T C．a′＜a，T′=T D．a′＞a，T′＞T30．（2005•辽宁）两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°的V形槽，一球置于槽内，用θ表示NO板与水平面之间的夹角，如图所示．若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则下列θ值中哪个是正确的（）A．15°B．30°C．45°D．60°高中物理受力分析（相互作用）最新最全高考专题附有详细解析参考答案与试题解析一．选择题（共30小题）1．（2016•惠州模拟）如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一个处于伸长状态的弹簧，整个装置保持静止．下列说法正确的是（）A．M对m的摩擦力方向向右B．M对m无摩擦力作用C．地面对M的摩擦力方向向右D．地面对M无摩擦力作用考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：对m受力分析，根据平衡判断出M对m的摩擦力方向．对整体分析，根据平衡判断地面对M的摩擦力方向．解答：解：AB、对m受力分析，m受到重力、支持力、水平向右的弹力，根据平衡知，M 对m的摩擦力向左．故A错误，B错误．CD、对整体受力分析，在竖直方向上受到重力和支持力平衡，若地面对M有摩擦力，则整体不能平衡，故地面对M无摩擦力作用．故C错误，D正确．故选：D．点评：解决本题的关键会正确的进行受力分析，知道平衡时，合力等于0．2．（2016•南康区校级一模）如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面上，O为球心．有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．OP与水平方向的夹角为θ=30°，下列说法正确的是（）A．小球受到轻弹簧的弹力大小为mgB．弹簧的原长为R+C．小球受到容器的支持力大小为mgD．半球形容器受到地面的摩擦力大小为mg考点：共点力平衡的条件及其应用；胡克定律．分析：对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止，由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力；对容器和小球整体研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．解答：解：A、B、C对小球受力分析，如图所示，由几何关系可知，T=F=mg，故AB错误；C正确；D、以容器和小球整体为研究对象，分析受力可知：竖直方向有：总重力、地面的支持力，水平方向地面对半球形容器没有摩擦力．故D错误．故选：C点评：共点力平衡问题重点在于正确选择研究对象，本题运用隔离法和整体法两种方法进行受力分析得出结论．3．（2015•陕西校级模拟）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F1和F2（F2＞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考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，四力平衡；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小；根据平衡条件列式求解即可．解答：解：A、B、C、对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为f，物体保持静止，受力平衡，合力为零；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有：F1﹣mgsinθ﹣f=0 ①；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有：F2+f﹣mgsinθ=0 ②；联立解得：f=，故C正确；mgsinθ=，由于质量和坡角均未知，故A错误，B错误；D、物块对斜面的正压力为：N=mgcosθ，未知，故D错误；故选C．点评：本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况，受力分析后根据平衡条件列式并联立求解．4．（2015•山东）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．考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对A、B整体和B物体分别受力分析，然后根据平衡条件列式后联立求解即可．解答：解：对A、B分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：F=μ2（m1+m2）g ①再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：F=N竖直方向：m2g=f其中：f=μ1N联立有：m2g=μ1F ②联立①②解得：=故选：B点评：本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．5．（2015•广东）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（）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考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对杆进行分析，明确杆受力情况，再根据水平和竖直方向的平衡关系可分析力之间的关系．解答：解：A、由于三力长度不同，故说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，故在水平方向三力水平分力的合力应为零；故说明三力的大小不可能相等；故A错误；C正确；B、由于三力在竖直方向有拉力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力；故B正确；D错误；故选：BC．点评：本题考查共点力的平衡条件及应用，要注意本题中应分别对水平和竖直两个方向进行分析才能得出正确结果．6．（2015•南京）把一个月牙状的薄板悬挂起来，静止时如图所示．则薄板的重心可能是图中的（）A．A点B．B点C．C点D．D点考点：重心．分析：明确悬挂法测量重心位置的原理，结合二力平衡条件分析，基础题目．解答：解：悬挂法测量重心位置的原理，结合二力平衡条件分析可得，重心位置是D点．故选：D．点评：本题考查的是悬挂法找物体的重心．学生对重力、重心的理解，还要了解物体的重心分布与哪些因素有关．7．（2015•浙江校级学业考试）如图所示，用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计读数为0.90N，已知滑块重为3N，则滑块与桌面间动摩擦因数为（）A．0.1 B．0.3 C．2.0 D．3.0考点：滑动摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：根据滑动摩擦力公式即可求解．解答：解：匀速运动时弹簧的拉力与滑动摩擦力平衡，由公式f=μF N知，μ==0.3故选：B点评：应用滑动摩擦力公式时，要注意是正压力与动摩擦因数的乘积，正压力不一定是物体的重力．8．（2015•廉江市校级模拟）如图所示，用水平力F将质量为m的木块压在竖直墙壁上使木块保持静止，下列说法中正确的是（）A．因为木块静止，木块所受的静摩擦力可能等于0B．木块所受的静摩擦力大小等于mg，方向向上C．木块所受的静摩擦力可能大于mgD．如果F增大，木块与墙壁间的静摩擦力也增大考点：静摩擦力和最大静摩擦力．分析：本题中木块受到重力作用，但并没有向下掉，而是保持静止，处于平衡状态，故需对物体受力分析，结合平衡条件分析解决．解答：解：对物体受力分析，受推力F、重力G，由于物体保持静止，处于平衡状态，合力为零，故受墙壁对其垂直向外的支持力N，还有竖直向上的静摩擦力f，根据平衡条件，有F=Nf=G即静摩擦力与重力平衡，与推力无关；故选B．点评：静摩擦力的大小随着外力的变化而变化，其方向与物体的相对运动趋势的方向相反，可以用假设法判断对运动趋势的方向，即假设墙面光滑，物体会向下滑动，故物体有向下的滑动趋势．9．（2015•徐州模拟）一辆汽车停在水平地面上，一个人用力水平推车，但车仍然静止，下列说法中正确的是（）A．此人推车的力小于汽车所受到的静摩擦力B．此人推车的力与汽车受到的摩擦力平衡C．此人推车的力增大时，汽车受到摩擦力将保持不变D．此人推车的力增大时，汽车受到摩擦力将不断减小，直到汽车能够运动起来为止考点：静摩擦力和最大静摩擦力；牛顿第一定律．专题：摩擦力专题．分析：掌握静摩擦力的特点是解本题的关键，静摩擦力产生在有相对运动趋势但是仍相对静止的物体之间，其大小等于引起该物体相对运动趋势的外力的大小．解答：解：人用力水平推车，但车仍然静止，说明车受到地面给其的静摩擦力作用，由于物体仍处于平衡状态，因此静摩擦力的大小和人推车的力大小相等，是一对平衡力，而且随着推力的变化而变化，故ACD错误；B正确．故选B．点评：摩擦力的分析尤其是静摩擦力的分析是难点和重点，一定明确静摩擦力产生条件、大小方向的判断以及和滑动摩擦力的区别．10．（2015•南京）如图所示，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为16N时，木块不动；拉力为20N时，木块恰好被拉动；木块做匀速运动时拉力为19N．木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（）A．16N、19N B．16N、20N C．19N、20N D．20N、19N考点：静摩擦力和最大静摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：物体刚要被拉动时需要的力为最大静摩擦力；当物体滑动以后，物体与接触面间的摩擦力为滑动摩擦力，再据物体的平衡态求滑动摩擦力大小即可．解答：解：拉力为20N时，木块恰好被拉动，说明最大静摩擦力为20N；木块匀速运动时拉力为19N，说明滑动摩擦力为19N；故ABD错误，C正确．故选：C．点评：对于摩擦力问题，要区分是滑动摩擦力还是静摩擦力，然后依据各自的求解方法去做．11．（2015•廉江市校级模拟）关于摩擦力，以下说法中正确的是（）A．运动的物体只可能受到滑动摩擦力B．静止的物体有可能受到滑动摩擦力C．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反D．滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，受静摩擦力的物体是相对静止，受滑动摩擦力的物体是相对运动．解答：解：A、运动的物体受到的摩擦力不一定是滑动摩擦力，正在运行的传送带上的物体是运动的，但却受到静摩擦力．故A错误．B、静止的物体受到的摩擦力不一定是静摩擦力，正在地面上滑行的物体，地面却受到的是滑动摩擦力．故B正确．C、滑动摩擦力的方向与运动的方向可能相同，可能相反，与相对运动方向相反．故CD错误．故选B．点评：解决本题的关键理解摩擦力的方向，知道摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，理解“相对”的含义．12．（2015•株洲校级模拟）如图，物体在受到一水平拉力F=10N作用下，沿水平面向右运动．已知，物体与水平面的动摩擦因数μ=0.2，物体质量m=5kg，重力加速度g=10m/s2，则物体所受摩擦力为（）A．10N，水平向左B．10N，水平向右C．20N，水平向左D．20N，水平向右考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：由题意可知物体受到滑动摩擦力，由f=μF N可求向物体受到的摩擦力的大小及方向．解答：解：物体相对地面运动，故物体受到的滑动摩擦力，则摩擦力的大小f=μF N=μmg=10N；滑动摩擦力的方向与运动方向相反，故摩擦力方向向左；故选A．点评：本题考查摩擦力的大小及方向，在求摩擦力的题目时，要先明确是静摩擦力还是滑动摩擦力，再根据其不同性质进行求解．13．（2015•江苏校级模拟）在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd，在木板的正中点放置一个质量为m的木块，如图所示．先以木板的ad边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ab边与桌面的夹角为θ；再接着以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ad边与桌面的夹角也为θ（ab边与桌面的夹角θ不变）．在转动过程中木块在木板上没有滑动，则转动之后木块受到的摩擦力大小为（）A．2mgsinθB．mgsinθC．m gsin2θD．m gsinθ考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：采用假设法研究：假设只以木块的ad边为轴，将木板向上缓慢转动θ角，分析木块受到的摩擦力；假设只以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动θ角，分析木块受到的摩擦力再求出木块受到的摩擦力的大小．解答：解：假设只以木块的ad边为轴，将木板向上缓慢转动θ角，木块受到的摩擦力大小为mgsinθ，方向沿a→b；假设只以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动θ角，木块受到的摩擦力大小为mgsinθ，方向沿b→c．则先后这样转动后，木块受到的摩擦力的大小为f=mgsinθ，故B正确，ACD错误；故选：B．点评：本题中木块受力分布不在同一平面内，而是在一个立体空间内，力图不好作，采用假设法借助空间想象力求解，比较简单．14．（2015•中山二模）如图，小物块P位于光滑斜面上，斜面Q位于光滑水平地面上，小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中（）。

2022高考物理复习冲刺压轴题精练力学部分专题2相互作用一、选择题（1-11题为单项选择题，12-16为多项选择题）1．如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m 1、m 2的两物体A 、B ，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ．在物体A 左端施加水平拉力F ，使A 、B 均处于静止状态，已知物体A 表面光滑，重力加速度为g ，则下列说法正确的是（）A ．弹簧弹力的大小为1cos m g θB ．m 1与m 2一定相等C ．地面对B 的支持力可能为零D ．地面对B 的摩擦力大小为F2．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M 的物体A 、B (B 物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k ，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F 作用在物体A 上，使物体A 开始向上做加速度为a 的匀加速运动，测得两个物体的v —t 图像如图乙所示(重力加速度为g )，则（）A ．施加外力前，弹簧的形变量为2gkB ．外力施加的瞬间A 、B 间的弹力大小为M (g -a )C ．A 、B 在t 1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零D ．弹簧恢复到原长时，物体B 的速度达到最大值3．如图、在竖直墙壁的A 点处有一根水平轻杆a ,杆的左端有一个轻滑轮O .一根细线上端固定在该天花板的B 点处,细线跨过滑轮O ,下端系一个重为G 的物体,开始时BO 段细线与天花板的夹角为θ=30︒.系统保持静止,当轻杆a 缓慢向下移动的过程中,不计一切摩擦,下列说法中正确的是（）A ．细线BO 对天花板的拉力不变B ．a 杆对滑轮的作用力的方向沿杆水平向右C ．a 杆对滑轮的作用力逐渐减小D ．开始时绳对滑轮的作用力大小大于G4．如图所示，一个质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°。

专题02 相互作用【知识网络】【知识清单】一、力的概念1.定义力是物体对物体的作用特性物质性力不能脱离物体独立存在相互性力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体矢量性既有大小，又有方向，运算遵循平行四边形定如此2．力的图示和力的示意图 ①力的图示用一根带箭头的线段来表示力，按一定比例(或标度)画出线段，其长短表示力的大小；在线段的末端标上箭头明确力的作用方向；箭头或箭尾表示力的作用点；线段所在的直线表示力的作用线。

这种表示力的方法，叫做力的图示。

②力的示意图只画出力的作用点和方向，表示物体在这个方向上受到了力。

③力的图示与力的示意图的比拟3.力的分类4.四种根本相互作用①万有引力 ②电磁相互作用 ③强相互作用 ④弱相互作用 二、重力 1.重力方向总是竖直向下注意：竖直向下是和水平面垂直，不一定和接触面垂直，也不一定指向地心。

作用点物体的每一局部都受重力作用，可认为重力集中作用于一点，即物体的重心。

重心的位置与物体的形状和质量的分布有关．重心不一定在物体上．质量分布均匀、形状规如此的物体的重心在几何中心上．薄板类物体的重心可用悬挂法确定．2.重心：重力的等效作用点．重心的位置与物体的形状和质量的分布有关．重心不一定在物体上．质量分布均匀、形状规如此的物体的重心在几何中心上．薄板类物体的重心可用悬挂法确定．3．重力与质量的区别与联系物理量比拟内容重力质量区别决定因素由质量和地理位置共同决定决定于物体所含物质多少，与位置无关表示方法既有大小，又有方向只有大小，没有方向测量仪器弹簧测力计天平联系在同一地点，物体重力的大小G跟物体质量成正比，即G＝mg 三、弹力1．形变物体在外力的作用下，自身的几何形状或体积发生改变，称作形变。

形变2．形变的分类(1)弹性形变：撤去外力作用后物体能恢复原状的形变。

(2)范性形变：撤去外力作用后物体的形变或多或少仍有保存而不能复原的形变。

3．弹性限度如果作用在物体上的外力过大，超出了一定的限度，撤去外力后物体就不能恢复原状，这个限度叫做弹性限度。

专题02 相互作用考点分类：考点分类见下表考点内容考点分析与常见题型对称法解决非共面力问题选择题摩擦与自锁现象选择题绳(杆)上的“死结〞和“活结〞模型选择题较多摩擦力方向与运动方向的关系选择题较多考点一对称法解决非共面力问题在力的合成与分解的实际问题中，经常遇到物体受多个非共面力作用处于平衡状态的情况，而在这类平衡问题中，又常有图形结构对称的特点，结构的对称性往往对应着物体受力的对称性．解决这类问题的方法是根据物体受力的对称性，结合力的合成与分解知识与平衡条件列出方程，求解结果．考点二摩擦与自锁现象1．力学中有一类现象，当物体的某一物理量满足一定条件时，无论施以多大的力都不可能让它与另一个物体之间发生相对运动，物理上称这种现象为“自锁〞．生活中存在大量的自锁现象，例如维修汽车时所用的千斤顶就是根据自锁原理设计的．2．摩擦自锁现象是指当主动力合力的作用线位于摩擦角以内时，无论主动力合力多大，约束力都可与之平衡．摩擦自锁在生活中也大量的存在，并起着相当大的作用．3．最大静摩擦力Ffm与接触面的正压力FN之间的数量关系为Ffm＝μFN.其中，静摩擦系数μ取决于相互接触的两物体外表的材料性质与外表状况．考点三绳(杆)上的“死结〞和“活结〞模型1．绳模型(1)“死结〞可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点．“死结〞两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结〞分开的两段绳子上的弹力不一定相等．(2)“活结〞可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点．“活结〞一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的．绳子虽然因“活结〞而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结〞分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线．2．杆模型杆可分为固定杆和活动杆．固定杆的弹力方向不一定沿杆，弹力方向视具体情况而定，活动杆只能起到“拉〞和“推〞的作用．一般情况下，插入墙中的杆属于固定杆(如甲、乙两图中的杆)，弹力方向不一定沿杆，而用铰链相连的杆属于活动杆(如丙图中的杆)，弹力方向一定沿杆．考点四摩擦力方向与运动方向的关系摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反,但与物体的实际运动方向(以地面为参考系)可能一样,可能相反,也可能不在同一直线上.典例精析★考点一：对称法解决非共面力问题◆典例一：〔2018福建质检〕课堂上，教师准备了“∟〞型光滑木板和三个完全一样、外外表光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图示〔截面图〕方式堆放在木板上，如此木板与水平面夹角θ的最大值为A．30°B．45°C．60°D．90°【参考答案】 A【考查内容】此题是以三个圆柱形积木在“∟〞型光滑木板上处于平衡状态为情境，主要考查共点力的平衡等知识。

第二章相互作用2015高考考向前瞻(1)本章主要考查共点力作用下物体的平衡条件的应用，平衡条件推论的应用；共点力作用下的平衡与牛顿运动定律、动能定理、功能关系相结合，与电场及磁场中的带电体的运动相结合，是高考命题的热点。

(2)以生活中的实际问题为背景考查力学知识是今后高考命题的一大趋势。

第1节弹力__摩擦力弹力[记一记]1．弹力(1)定义:发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。

(1)从近三年高考试题考点分布可以看出，高考对本章内容的考查重点有:弹力、摩擦力的分析与计算，共点力平衡的条件及应用，涉及的解题方法主要有力的合成法、正交分解法、整体法和隔离法的应用等。

(2)高考对本章内容主要以选择题形式考查，静摩擦力的分析、物体受力分析及平衡条件的应用是本章的常考内容。

(2)产生条件:①两物体相互接触；②发生弹性形变。

(3)方向:弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反。

2．胡克定律(1)内容:弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。

(2)表达式:F＝kx。

①k是弹簧的劲度系数，单位为牛/米；k的大小由弹簧自身性质决定。

②x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度。

[试一试]1．(2014·清远质检)如图2－1－1所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是()图2－1－1A．弹簧发生拉伸形变B．弹簧发生压缩形变C．该弹力是小车形变引起的D．该弹力的施力物体是小车解析:选A小车受到水平向右的弹力作用，弹簧发生拉伸形变，该弹力是弹簧形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，选项A正确，B、C、D错误。

摩擦力的大小和方向[想一想](1)摩擦力的方向与物体的运动方向不相同就相反，这种说法对吗？(2)物体m沿水平面滑动时，受到的滑动摩擦力大小一定等于μmg吗？(3)滑动摩擦力是不是一定阻碍物体的运动？提示:(1)摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反，还可以与物体的运动方向成任何角度，但一定与相对运动方向相反。

第二章相互作用必须掌握的概念、方法规律必须理解的3个关键点必须明确的3处易错易混点1.5个重要概念弹力、摩擦力、合力、分力、物体的平衡．2.2个常用方法合成的方法分解的方法1.必须正确理解常见力(重力、弹力、摩擦力)的产生条件、方向判断、大小计算．2.合成与分解是处理矢量问题的根本方法．1.对常见力的误解①误认为重力“垂直于地面〞或“指向地心〞②误认为重心一定在物体中心或在物体上③误认为物体形变就一定产生弹力3.3个重要规律摩擦定律平行四边形定如此平衡条件3.利用平衡条件和合成分解的方法是解决物体受力问题的有效手段.④误认为静止的物体才受静摩擦力，运动的物体才受滑动摩擦力2.对合成、分解的误解①误认为合力一定大于分力②混淆矢量运算与标量运算的差异3.受力分析时常“添力〞或“漏力〞.第1节重力弹力摩擦力[真题回放]1．(2010·课标全国卷)一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2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定内，该弹簧的劲度系数为( )A.F 2－F 1l 2－l 1 B.F 2＋F 1l 2＋l 1 C.F 2＋F 1l 2－l 1 D.F 2－F 1l 2＋l 1【解析】 设弹簧的原长为l 0，劲度系数为k ，由胡克定律有F 1＝k (l 0－l 1)，F 2＝k (l 2－l 0)，解得k ＝F 2＋F 1l 2－l 1，故C 正确． 【答案】 C2．(2013·课标全国卷Ⅱ)如图2­1­1所示，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．假设要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 2>0)，由此可求出( )图2­1­1A ．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【解析】 静摩擦力的大小、方向随F 的变化而变化．设斜面倾角为α，物块与斜面间的最大静摩擦力为F max ，当F 取最大值时， 满足F 1＝mg sin α＋F max ，当F 取最小值时，满足F 2＋F max ＝mg sin α，由以上两个式子可求得F max ＝F 1－F 22，故C 正确；由于缺少条件，其他选项均无法求得，故A 、B 、D 错误．【答案】 C3．(2014·广东高考)如图2­1­2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，如下说法正确的答案是( )图2­1­2A ．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【解析】点与面之间支持力方向垂直于接触面指向受力物体，静摩擦力方向沿着接触面与相对运动趋势的方向相反，具体受力如下列图，故A正确．【答案】 A[考向分析](1)形变、弹性、胡克定律Ⅰ1.考纲展示(2)滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ本节考点在全国考卷中，可单独考查少，也经常与其它知识点综合考查，如2014新课标卷Ⅰ，2.命题趋势17题和20题，2014新课标卷Ⅱ，17题均涉与本节考点，应予以重视．3.选材特点考查多以生活中的实例为背景，综合多个知识点进展考查.考点一弹力的分析与计算1.弹力有无的判断(1)“条件法〞：根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断．(2)“假设法〞或“撤离法〞：在一些微小形变难以直接判断的情况下，可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合．还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离〞，看研究对象能否保持原来的状态．图2­1­3中绳“1〞对小球必无弹力，否如此小球不能静止在此位置．图2­1­32．弹力方向的判断(1)弹力方向除几种典型情况(压力、支持力、绳力等)外，一般应由其运动状态结合动力学规律确定．(2)几种典型弹力的方向(3)弹力大小的计算弹力大小除弹簧类弹力由胡克定律计算外，一般也要结合运动状态，根据平衡条件或牛顿第二定律求解．【例1】[考向：侧重弹力方向考查]画出图中物体A受力的示意图：【答案】【例2】[考向：弹力大小的计算]如图2­1­4所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P上，当物体平衡时上面的弹簧处于原长，假设把固定的物体换为质量为2m的物体(弹簧的长度不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，如此x为( )图2­1­4A.mgk1＋k2B.k1k2mg k1＋k2C.2mgk1＋k2D.k1k22mg k1＋k2【解析】物体质量为m时，上面的弹簧处于原长，由于物体处于平衡状态，下面的弹簧一定对物体有向上的支持力，因此下面的弹簧被压缩x1，由平衡条件得k1x1－mg＝0.换成质量为2m的物体后，下面的弹簧将进一步压缩x，同时上面的弹簧被拉伸x，平衡时有k1(x1＋x)＋k2x－2mg＝0，联立解得x＝mgk1＋k2.【答案】 A【反思总结】弹簧类弹力的计算要点是弹簧形变量确实定．思维程序为：(1)恢复弹簧的原长确定弹簧处于原长时端点的位置；(2)判断弹簧的形变形式和形变量：从弹簧端点的实际位置与弹簧处于原长时端点的位置比照判断弹簧的形变形式和形变量x，并由形变形式判断弹力的方向；(3)由胡克定律计算弹力的大小．考点二静摩擦力方向的判断1.假设法2．状态法根据平衡条件、牛顿第二定律，可以判断静摩擦力的方向．3．相互作用法利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断．此法关键是抓住“力是成对出现的〞，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“相互作用〞确定另一物体受到的静摩擦力的方向．【例3】(多项选择)如图2­1­5所示，倾角为θ的斜面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物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态，如此( )图2­1­5A．B受到C的摩擦力一定不为零B．C受到地面的摩擦力一定为零C．C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D．将细绳剪断，假设B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0【思维模板】问1：B相对C的运动趋势有几种情况？提示：3种．问2：B、C看成一个整体，受A的拉力，将有向哪个方向运动的趋势？提示：向右．问3：假设绳断后，B仍静止在C上，BC看成一体，有无在水平方向上的运动趋势？提示：无．【解析】假设绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力平衡，如此B与C间的摩擦力为零，A项错误；将B和C看成一个整体，如此B和C受到细绳向右上方的拉力作用，故C有向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力，B项错误，C项正确；将细绳剪断，假设B依然静止在斜面上，利用整体法判断，B、C整体在水平方向不受其他外力作用，处于平衡状态，如此地面对C的摩擦力为0，D项正确．【答案】CD突破训练 1在倾角θ＝37°的固定斜面上叠放着A、B两物块，A、B通过绕过定滑轮的轻绳相连，如图2­1­6所示，A、B间光滑，B与斜面间动摩擦因数μ＝0.5，物块A的质量为m，B的质量为M.不计绳与滑轮间摩擦，系统处于静止状态，sin37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．如此如下判断正确的答案是( )图2­1­6A．斜面对B的摩擦力可能为零B．连接A、B的轻绳张力为0.2(m＋M)gC．A、B的质量关系必须满足M＝5mD．物块B受到的静摩擦力方向一定沿斜面向上【解析】由于A、B间光滑，因此A受三个力而平衡，如图乙所示，轻绳张力T＝mg sin 37°＝0.6mg.对B受力分析如图丙所示，除斜面对B的静摩擦力方向不确定外，其他力的方向确定，由平衡条件得T－Mg sin 37°±F f＝0，其中F f≤μ(m＋M)g cos 37°＝0.4(m＋M)g，可得(0.2M－0.4m)g≤T≤(M＋0.4m)g，如此0.2M≤m≤5M，而当m＝M时，摩擦力为零，A对，B、C、D均错．【答案】 A考点三摩擦力大小的计算1.滑动摩擦力的计算滑动摩擦力用公式F f＝μF N或力的平衡条件进展分析计算，切记，F N表示正压力，不一定等于重力G.2．静摩擦力的计算(1)静摩擦力大小不能用F f＝μF N计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，即Ff m＝μF N.(2)静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定，其可能的取值范围是：0＜F f≤Ff m.【例4】如图2­1­7所示，质量为m B＝24kg的木板B放在水平地面上，质量为m A＝22 kg的木箱A放在木板B上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°.木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5.现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°≈0.6，cos37°≈0.8，重力加速度g取10 m/s2)，如此木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )图2­1­7A．0.3 B．0.4C．0.5 D．0.6【解析】对A受力分析如图甲所示，由题意得F T cos θ＝F f1①F N1＋F T sin θ＝m A g②F f1＝μ1F N1③由①②③得：F T＝100 N对A、B整体受力分析如图乙所示，由题意得F T cos θ＋F f2＝F④F N2＋F T sin θ＝(m A＋m B)g⑤F f2＝μ2F N2⑥由④⑤⑥得：μ2＝0.3，故A选项正确．【答案】 A突破训练 2(多项选择)(2014·南京模拟)在探究静摩擦力变化的规律与滑动摩擦力规律的实验中，特设计了如图2­1­8甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平)，滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根细绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平)，整个装置处于静止状态．实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，假设力传感器采集的图象如图2­1­8乙所示，如此结合该图象，如下说法中正确的答案是( )甲乙图2­1­8A．可求出空沙桶的重力B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D．可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)【解析】t＝0时刻，传感器显示拉力为2N，如此滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2N，由车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N，A对；t＝50 s时刻静摩擦力达到最大值，最大静摩擦力为3.5 N，同时小车启动，说明带有沙的沙桶重力等于3.5 N，此时静摩擦力立即变为滑动摩擦力，最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故静摩擦力突变为3 N的滑动摩擦力，B、C正确；此后由于沙桶重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N，故50 s后小车将加速运动，D错．【答案】ABC思想方法3 临界条件在摩擦力突变问题中的应用1．问题特征当物体受力或运动发生变化时，摩擦力常发生突变，摩擦力的突变，又会导致物体的受力情况和运动性质的突变，其突变点(时刻或位置)往往具有很深的隐蔽性，对其突变点的分析与判断是物理问题的切入点．2．常见类型(1)静摩擦力突变为滑动摩擦力．(2)滑动摩擦力突变为静摩擦力．【例5】长直木板的上外表的一端放有一个木块，如图2­1­9所示，木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大)，另一端不动，如此木块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象是如下图中的( )图2­1­9【思路导引】【解析】 下面通过“过程分析法〞和“特殊位置法〞分别求解： 解法一：过程分析法(1)木板由水平位置刚开始运动时：α＝0，F f 静＝0.(2)从木板开始转动到木板与木块发生相对滑动前，木块所受的是静摩擦力．由于木板缓慢转动，可认为木块处于平衡状态，受力分析如图：由平衡关系可知，静摩擦力大小等于木块重力沿斜面向下的分力：F f 静＝mgsin α.因此，静摩擦力随α的增大而增大，它们满足正弦规律变化．(3)木块相对于木板刚好要滑动而没滑动时，木块此时所受的静摩擦力为最大静摩擦力F fm .α继续增大，木块将开始滑动，静摩擦力变为滑动摩擦力，且满足F fm ＞F f 滑．(4)木块相对于木板开始滑动后，F f 滑＝μmg cos α，此时，滑动摩擦力随α的增大而减小，满足余弦规律变化． (5)最后，α＝π2，F f 滑＝0综上分析可知选项C 正确． 解法二：特殊位置法此题选两个特殊位置也可以方便地求解，具体分析见下表：特殊位置分析过程木板刚开始运动时此时木块与木板无摩擦，即F f静＝0，故A选项错误．木块此时所受的静摩擦力为最大静摩擦力，且大于刚开始运动时所受的滑动木块相对于木板刚好要滑动而没滑动时摩擦力，即F fm＞F f滑，故B、D选项错误.由以上分析知，选项C正确．【答案】 C【反思总结】用临界法解决摩擦力突变问题的三点注意：(1)临界判断：题目中出现“最大〞“最小〞“刚好〞等关键词时，一般隐藏着临界问题．有时，有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语〞，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，如此该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态．(2)最大静摩擦力判断：静摩擦力是被动力，其存在与大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值．存在静摩擦的连接系统，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值．(3)临界条件：研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点.[对力的概念的理解]1．(2015·南昌二中质检)关于力的概念，如下说法中正确的答案是( )A．因为力是物体对物体的作用，所以力与物体是相互依存的B．对于受多个力的物体，可以同时找到几个施力物体C．放在桌面上的书本受到桌面对它向上的弹力，这是由书本发生微小形变而产生的D．压缩弹簧时，手先给弹簧一个压力，等弹簧被压缩一段距离后才反过来给手一个弹力【解析】力依存于物体，而物体不依存于力，选项A错误；一个物体同时受到多个力的作用时，该物体是受力物体，而每个力对应一个施力物体，选项B正确；弹力是施力物体发生弹性形变而对受力物体的作用力，选项C中书本受到的弹力是由桌面发生微小形变而对书本产生的力，选项C错误；压缩弹簧时，手给弹簧的压力与弹簧给手的弹力是一对作用力和反作用力，它们同时产生，选项D错误．【答案】 B[弹力的分析、判定]2．如图2­1­10所示，一重为10 N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，绳的拉力为7.5 N，如此AB 杆对球的作用力( )图2­1­10A．大小为7.5 NB．大小为10 NC．方向与水平方向成53°角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方【解析】对小球进展受力分析可得，AB杆对球的作用力F N与绳的拉力的合力与小球重力等值反向，可得F N方向斜向左上方，令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α，可得：tan α＝GF拉＝43，α＝53°，F N＝Gsin 53°＝12.5 N，故只有D项正确．【答案】 D[摩擦力的分析、判定]3．如图2­1­11所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1＜v2)，绳中的拉力分别为F1、F2，物体受到的摩擦力分别为f1、f2如此如下说法正确的答案是( )图2­1­11A．f1＜f2B．物体所受摩擦力方向向右C．F1＝F2D．f1＝μmg【解析】物体的受力分析如下列图，滑动摩擦力与绳的拉力的水平分量平衡，因此方向向左，B错误；设绳与水平方向成θ角，如此F cos θ－μF N＝0，F N＋F sin θ－mg＝0，解得F＝μmgcos θ＋μsin θ，F大小与传送带速度大小无关，C正确；物体所受摩擦力f＝F cos θ恒定不变，A、D错误．【答案】 C[弹力、摩擦力的综合分析、计算]4．一弧形的轨道如图2­1­12所示，现取两个完全一样的物块分别置于A、B两点，两物块处于静止状态，如此如下说法正确的答案是( )图2­1­12A．在A点的物块受到的支持力较大B．在A点的物块受到的摩擦力较大C．在A点的物块受到的合外力较大D．假设将其中一物块放在B点上方的C点，如此该物块一定会滑动【解析】假设A点和B点所在位置的斜面倾角分别为θ1和θ2，如此θ1＜θ2，物块静止在倾角为θ的斜面上时共受到三个力的作用：竖直向下的重力mg、垂直斜面向上的支持力N和平行于斜面向上的静摩擦力f，三力平衡，所以N＝mg cos θ，f＝mg sin θ，因为θ1＜θ2，所以mg cos θ1＞mg cos θ2，mg sin θ1＜mg sin θ2，即N1＞N2，f1＜f2，选项A正确，B错误；两个位置的物块均处于静止状态，合外力均为零，选项C错误；将其中一物块放在B点上方的C点，物块所受的最大静摩擦力可能仍然大于物块重力沿该点切线方向的分力，此时物块静止，D错误．【答案】 A5.(2014·西安五校联考)如下列图，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m＝20 kg，B物体质量M＝30 kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5.现有一水平推力F作用于物体B上缓慢地向墙壁移动，当移动0.2 m时，水平推力F的大小为(A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)( )A．350 NB．300 NC．250 N D．200 N【解析】设A、B间没有相对滑动，如此弹簧的压缩量为x＝0.2 m，此时弹簧的弹力大小为F＝kx＝50 N，而A与B间的最大静摩擦力为f A＝μmg＝100 N，所以A、B之间没有相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，其大小为f1＝50 N，B与地面间的摩擦力为滑动摩擦力，其大小为f2＝μ(m＋M)g＝250 N，所以推力的大小为F＝f1＋f2＝300 N，即B选项正确．【答案】 B课时提升练(四) 重力弹力摩擦力(限时：45分钟)A组对点训练——巩固根底知识题组一对力、重力概念的理解1．如下说法正确的答案是( )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．用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，始终受到向前的力来维持它向前运动D．甲用力把乙推倒，说明甲对乙的作用力在先，乙对甲的作用力在后【解析】力的作用不一定要直接接触．譬如地球与物体之间的万有引力，电荷与电荷之间的作用力，都不需要直接接触，所以B错误；力的作用离不开物体，用脚踢出去的足球，在向前飞行的过程中，球没有受到向前的力来维持它向前运动，C错误；两个物体之间的相互作用力没有先后之分，所以D错误．【答案】 A2．关于物体受到的重力，如下说法中正确的答案是( )A．在“天上〞绕地球飞行的人造卫星不受重力作用B．物体只有落向地面时才受到重力作用C．将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小D．物体所受重力的大小与物体的质量有关，与物体是否运动与怎样运动无关【解析】物体受到的重力是由于地球对物体的吸引而产生的，不管物体静止还是运动，也不管物体是上升还是下降，一切物体都受重力作用．在“天上〞绕地球飞行的人造卫星也要受重力作用，故A、B项错误；重力大小与物体的质量有关，与运动状态无关，选项C 错误，D正确．【答案】 D题组二弹力的理解与计算3. (多项选择)在日常生活与各项体育运动中，有弹力出现的情况比拟普遍，如图2­1­13所示的情况就是一个实例．当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时，如下说法正确的答案是( )图2­1­13A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变B．运动员受到的支持力，是跳板发生形变而产生的C．此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D．此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力【解析】发生相互作用的物体均要发生形变，故A错误；发生形变的物体，为了恢复原状，会对与它接触的物体产生弹力的作用，B正确；在最低点，跳板对运动员的支持力大于运动员的重力，C错误、D正确．【答案】BD4.如图2­1­14所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，小车处于水平面上，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，如下说法正确的答案是( )图2­1­14A．假设小车静止，绳对小球的拉力可能为零B．假设小车静止，斜面对小球的支持力一定为零C．假设小车向右运动，小球一定受两个力的作用D．假设小车向右运动，小球一定受三个力的作用【解析】假设小车静止，如此小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、绳子的拉力，重力和拉力都沿竖直方向；如果受斜面的支持力，如此没法达到平衡，因此在小车静止时，斜面对小球的支持力一定为零，绳子的拉力等于小球的重力，故A项错误，B项正确；假设小车向右匀速运动，小球受重力和绳子拉力两个力的作用；假设小车向右做减速运动，如此一定受重力和斜面的支持力，可能受绳子的拉力，也可能不受绳子的拉力，故C、D项都错误．【答案】 B5．一根很轻的弹簧，在弹性限度内，当它的伸长量为4.0 cm时，弹簧的弹力大小为8.0 N；当它的压缩量为1.0 cm时，该弹簧的弹力大小为( )A．2.0 N B．4.0 N C．6.0 N D．8.0 N【解析】F1＝kx1，F2＝kx2，代入x1＝4.0 cm，F1＝8.0 N，x2＝1.0 cm，可解得F2＝2.0 N，选项A正确．【答案】 A6．(多项选择)两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图2­1­15所示．开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b 弹簧的P 端向右拉动弹簧，a 弹簧的伸长量为L ，如此( )图2­1­15A ．b 弹簧的伸长量也为LB ．b 弹簧的伸长量为k 1L k 2C ．P 端向右移动的距离为2LD ．P 端向右移动的距离为(1＋k 1k 2)L【解析】 两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a 、b 串接在一起，两弹簧中的弹力相等，k 1L ＝k 2x ，解得b 弹簧的伸长量为x ＝k 1L k 2，选项A 错误，B 正确；P 端向右移动的距离为L ＋x ＝(1＋k 1k 2)L ，选项C 错误，D 正确．【答案】 BD题组三 对摩擦力的理解7．(多项选择)卡车上放一木箱，车在水平路面上运动时，以下说法中正确的答案是( ) A ．车启动时，木箱给卡车的摩擦力向后 B ．车做匀速直线运动时，车给木箱的摩擦力向前 C ．车做匀速直线运动时，车给木箱的摩擦力为零D ．车突然制动时，木箱获得向前的摩擦力，使木箱向前滑动【解析】 车启动时，卡车与木箱均有向前的加速度，故卡车应给木箱一个向前的摩擦力，其反作用力应向后，故A 项正确；匀速运动时，水平方向不受力或合力为零，故B 项错误，C 项正确；车突然制动时，减速运动，故加速度向后，木箱获得的摩擦力也向后，木箱向前减速滑行，D 项错误．【答案】 AC8．如图2­1­16甲所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v 0匀速下滑，斜劈保持静止，地面对斜劈的摩擦力为f 1；如图2­1­16乙所示，假设对该物块施加一平行于斜面向下的推力F 1，使其加速下滑，如此地面对斜劈的摩擦力为f 2；如图2­1­16丙所示，假设对该物块施加一平行于斜面向上的推力F 2，使其减速下滑，如此地面对斜劈的摩擦力为f 3.如下关于f 1、f 2、f 3的大小关系正确的答案是( )甲 乙 丙图2­1­16A ．f 1＞0B ．f 2＞f 3C．f2＜f3D．f2＝f3【解析】图甲中斜劈和物块都处于平衡状态，对整体，只有竖直方向的重力和支持力，地面对斜劈的摩擦力f1＝0，假设有摩擦力，如此系统不能平衡，故A项错误；根据图甲的情景可知，在图乙、丙中，物块受到斜面作用的都是滑动摩擦力和支持力，合力与物块重力平衡即竖直向上，因此物块对斜面的作用力(摩擦力和压力的合力)总是竖直向下的，且与物块的重力等大，所以斜劈只受到了竖直方向的重力、地面支持力和物块的作用力，与图甲的受力情况一样，因此有f1＝f2＝f3＝0，B、C错误，D项正确．【答案】 DB组深化训练——提升应考能力9.斜面体A置于地面上，物块B恰能沿A的斜面匀速下滑，如图2­1­17所示．现对正在匀速下滑的物块B进展如下四图中的操作，操作中斜面体A始终保持静止，如此如下说法正确的答案是( )图2­1­17A．(a)图中竖直向下的恒力F使物块B减速下滑B．(b)图中平行斜面向上的力F使斜面体A受到地面向右的静摩擦力C．(c)图中平行斜面向下的力F使斜面体A受到地面向左的静摩擦力D．(d)图中，在物块B上再轻放一物块C，物块B仍能沿斜面匀速下滑【解析】物块B恰能沿A的斜面匀速下滑，如此物块B与斜面体A间的动摩擦因数μ＝tan θ.图(a)中，设竖直向下的恒力F与物块B的重力的合力为G′，如此滑动摩擦力μG′cos θ＝G′sin θ，物块B仍匀速下滑，A错误；(b)(c)两图中，物块B下滑时所受滑动摩擦力与斜面支持力的合力仍竖直向上，故B对A的作用力竖直向下，斜面体只在竖直方向受到力的作用，由于A平衡如此水平方向不受地面的摩擦力，B、C错误；在B上放一物块C，等效于B的重力增大，斜面支持力和滑动摩擦力同时增大，合力仍为零，物块B仍沿斜面匀速下滑，D正确．【答案】 D10．质量为1 kg的小球套在与水平面成37°角的固定硬杆上，现用与杆的重力同平面且垂直于杆向上的力F拉小球，如图2­1­18所示，当力F＝20 N时小球处于静止状态，设小球与杆间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，co s 37°＝0.8，取g＝10 m/s2.如此( )。

高中物理总复习--相互作用及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，竖直轻弹簧B的下端固定于水平面上，上端与A连接，开始时A静止。

A 的质量为m＝2kg，弹簧B的劲度系数为k1＝200N/m。

用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置，此时A上端轻绳恰好竖直伸直。

将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。

已知ab＝60cm，求：（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变量的大小；（2）该过程中物体A上升的高度及轻弹簧C的劲度系数k2。

【答案】（1）10cm；（2）100N/m。

【解析】【详解】（1）弹簧C处于水平位置且没有发生形变时，A处于静止，弹簧B处于压缩状态；根据胡克定律有：k1x1＝mg代入数据解得：x1＝10cm（2）当ab＝60cm时，弹簧B处于伸长状态，根据胡克定律有：k1x2＝mg代入数据求得：x2＝10cm故A上升高度为：h＝x1+x2＝20cm由几何关系可得弹簧C的伸长量为：x3＝ab﹣x1﹣x2＝40cm根据平衡条件与胡克定律有：mg+k1x2＝k2x3解得k2＝100N/m2．如图所示，一质量为m的金属球，固定在一轻质细绳下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动．整个装置能自动随着风的转向而转动，使风总沿水平方向吹向小球．无风时细绳自然下垂，有风时细绳将偏离竖直方向一定角度，求：（1）当细绳偏离竖直方向的角度为θ，且小球静止时，风力F及细绳对小球拉力T的大小．（设重力加速度为g）（2）若风向不变，随着风力的增大θ将增大，判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态，说明理由．【答案】（1）cos mgT θ=，F=mgtanθ （2）不可能达到90°且小球处于静止状态 【解析】 【分析】 【详解】（1）对小球受力分析如图所示（正交分解也可以）应用三角函数关系可得：F=mgtanθ（2）假设θ=90°，对小球受力分析后发现合力不能为零，小球也就无法处于静止状态，故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态．3．如图所示，水平面上有一个倾角为的斜劈，质量为m ．一个光滑小球，质量也m ，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为，整个系统处于静止状态．（1）求出绳子的拉力T ； （2）若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k 倍，为了使整个系统保持静止，k 值必须满足什么条件？ 【答案】（1） （2）【解析】 【分析】 【详解】试题分析：(1) 以小球为研究对象，根据平衡条件应用正交分解法求解绳子的拉力T ；(2)对整体研究，根据平衡条件求出地面对斜劈的静摩擦力f，当f≤f m时，整个系统能始终保持静止．解：(1)对小球：水平方向：N1sin30°=Tsin30°竖直方向：N1cos30°+Tcos30°=mg代入解得：；(2)对整体：水平方向：f=Tsin30°竖直方向：N2+Tcos30°=2mg而由题意：f m=kN2为了使整个系统始终保持静止，应该满足：f m≥f解得：．点晴：本题考查受力平衡的应用，小球静止不动受力平衡，以小球为研究对象分析受力情况，建立直角坐标系后把力分解为水平和竖直两个方向，写x轴和y轴上的平衡式，可求得绳子的拉力大小，以整体为研究对象，受到重力、支持力、绳子的拉力和地面静摩擦力的作用，建立直角坐标系后把力分解，写出水平和竖直的平衡式，静摩擦力小于等于最大静摩擦力，利用此不等式求解．4．如图所示，粗糙的地面上放着一个质量M＝1.5 kg的斜面，底面与地面的动摩擦因数μ＝0.2，倾角θ＝37°．用固定在斜面挡板上的轻质弹簧连接一质量m＝0.5 kg的小球（不计小球与斜面之间的摩擦力），已知弹簧劲度系数k＝200 N/m，现给斜面施加一水平向右的恒力F，使整体以a＝1 m/s2的加速度向右匀加速运动．(已知sin 37°＝0.6、cos37°＝0.8，g＝10 m/s2)(1)求F的大小；(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小．【答案】（1）6N（2）0.017m；3.7N【解析】试题分析：（1）以整体为研究对象，列牛顿第二定律方程（2）对小球受力分析，水平方向有加速度，竖直方向受力平衡解：（1）整体以a 匀加速向右运动，对整体应用牛顿第二定律：F﹣μ（M+m）g=（M+m）a得F=6N（2）设弹簧的形变量为x，斜面对小球的支持力为F N对小球受力分析：在水平方向：Kxcosθ﹣F N sinθ=ma在竖直方向：Kxsinθ+F N cosθ=mg解得：x=0.017mF N=3.7N答：（1）F的大小6N；（2）弹簧的形变量0.017m斜面对小球的支持力大小3.7N【点评】对斜面问题通常列沿斜面方向和垂直于斜面方向的方程，但本题的巧妙之处在于对小球列方程时，水平方向有加速度，竖直方向受力平衡，使得解答更简便．5．如图所示，质量为在足够长的木板A静止在水平地面上，其上表面水平，木板A与地面间的动摩擦因数为，一个质量为的小物块B（可视为质点）静止于A的左端，小物块B与木板A间的动摩擦因数为。

2017年高考物理高频考点穿透卷专题02 相互作用（含解析）编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017年高考物理高频考点穿透卷专题02 相互作用（含解析））的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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专题02 相互作用一.题型研究一（一）真题再现1. （2016·全国甲卷T14) 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【题型】选择题【难度】较易2. （2012·全国卷T16）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N，球1对木板的压力大小为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。

N1始终减小,N2始终增大B.N1始终减小，N2始终减小C。

N1先增大后减小，N2始终减小D.N1先增大后减小，N2先减小后增大【答案】B【解析】受力分析如图所示：重力的大小、方向都不变,可知N1、N2的合力大小、方向都不变,当木板向下转动时,N1、N2变化如图所示,即N1、N2都减小，所以正确选项为B.【题型】选择题【难度】一般（二）试题猜想3.一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为m的物体A，用一轻质光滑圆环O穿过轻绳，并用力F拉住轻环上一点，如图所示,现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置．则在这一过程中,力F、绳中张力F T和力F与水平方向夹角θ的变化情况是( )A．F保持不变，F T逐渐增大，夹角θ逐渐减小B．F逐渐增大，F T保持不变,夹角θ逐渐增大C．F逐渐减小,F T保持不变，夹角θ逐渐减小D．F保持不变，F T逐渐减小,夹角θ逐渐增大【答案】C【题型】选择题【难度】一般4。