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高考物理母题解读(二) 相互作用7

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高考物理母题解读（二）相互作用高考题千变万化，但万变不离其宗。

千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。

研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。

母题7、验证力的平行四边形定则实验【解法归纳】验证力的平行四边形定则实验中，利用橡皮条伸长的长度相同，来保证合力与分力的等效性。

典例（2012·浙江理综）在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤。

弹力F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸长量x(10-2m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.68 5.58 6.42用作图法求得该弹簧的劲度系数k= N/m；(2)某次实验中，弹簧秤的指针位置如图所示，其读数为 N,同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50N，请在答题纸上画出这两个共点力的合力F合；（3）由图得到F合= N。

【针对训练题精选解析】1（2011江苏物理卷第10题）某同学用如图1所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。

弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。

弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。

分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。

(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。

(2)下列不必要．．．的实验要求是_________。

(请填写选项前对应的字母)(A)应测量重物M所受的重力(B)弹簧测力计应在使用前校零(C)拉线方向应与木板平面平行(D)改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决办法。

（或将A更换成较大量程的弹簧测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等）【点评】平行四边形定则是矢量合成遵循的定则，高考通过对“力的平行四边形定则”的实验验证，强化考生对矢量的理解。

高考对“力的平行四边形定则”实验的考查难度一般不大。

2. （2009山东理综卷）某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端与第三条橡皮筋连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。

①为完成实验，下述操作中必需的是。

a.测量细绳的长度b.测量橡皮筋的原长c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度d.记录悬挂重物后结点O的位置②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验验证，可采用的方法是3. （2005全国理综卷1）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的一另一端都有绳套（如图）。

实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮条。

某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上。

C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行。

其中正确的是。

（填入相应的字母）【解析】：平行四边形定则要保证三个力在同一平面内，因此，在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，以保证三个力在同一平面内，所以选项C正确。

【答案】C4. 在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某—点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。

（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是。

(填入相应的字母) A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置（2）某同学在坐标纸上画出了如图8所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N ，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2，关于F 1、F 2与F、θ1和θ2关系正确的有：__________A . F1=4 NB . F = 12 N C．θ1=45° D．θ1＜θ25．（8分）（2012广东四会检测）某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O.记下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F/的图示；F．比较力F/和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论.上述步骤中：①有重要遗漏的步骤的序号是________和____________；②遗漏的内容分别是_________________________和______________________.图86.（2012北京怀柔区模拟）在“探究力的平行四边形定则”的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套B、C（用来连接弹簧测力计）．其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．①本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中B的示数为_______N。

②．在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果 _______（填“会”或“不会”）发生变化．③．本实验采用的科学方法是A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．建立物理模型法6. 答案：①3.6N ②不变③ C解析：弹簧测力计示数为3.6N。

在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果不会发生变化．本实验采用的科学方法是等效替代法，选项C正确。

7. （2012西安联考）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某—点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。

（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是。

(填入相应的字母) A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置（2）某同学在坐标纸上画出了如图8所示的两个已知力F1和F2，图中小正方形的边长表示2N ，两力的合力用F表示，F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2，关于F1、F 2与F、θ1和θ2关系正确的有：__________A . F1=4 NB . F = 12 N C．θ1=45° D．θ1＜θ2图88.（2012合肥一模）．（4分）甲、乙和丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”的实验，所用弹簧测力计的量程为0~5N，他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点，橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点，如图所示，此时细绳都与平板平行，用F1和F2表示拉力的方向和大小。

甲同学F1和F2的方向互相垂直，F1=3.0N、F2=3.8N；乙同学F1和F2方向间的夹角约为30°，F1=F2=4.0N；丙同学F1和F2方向间的夹角约为120°，F1=F2=4.0N。

这三位同学中操作不合适的是哪一位？并说明原因。

答：。

8.答案：操作不合适的是乙同学，因为他这两个力的合力超过了测力计刻度的最大值5N，下面再用一个弹簧测力计拉时拉不到O点。

9.（2012年5月辽宁省大连二模）某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数N的取值，可知三根绳子的拉力大小T OA、T OB和T OC，下列选项正确的是A．若N3=4，N1 =1，N2 =2，可以完成实验B．若N3=4不变，为了完成实验，每次操作都必须使结点O在同一位置C．无论在C处挂几个钩码，每次实验都必须记录OA、OB、OC三段绳子的方向和所挂钩码的个数D．为了减少误差，在OA、OB两段绳子上选取相对较远的两点来确定拉力的方向10．（2012天星百校联盟领航卷）在“验证力的平行四边形定则”的实验中。

（1）（多选题）.下列哪些方法可以减小实验误差 ( )（A ）两个分力F 1、F 2间的夹角要尽量大一些（B ）两个分力F 1、F 2的大小要尽量大一些 （C ）拉橡皮条的细绳要稍长一些（D ）实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度（2）如果共点力F 1、F 2的大小均不变，分力F 1固定，分力F 2顺时针转动180°的过程中，F 1和F 2的合力大小随着它们的夹角θ变化的关系如题11图所示。

如果F 2继续转动180°，回到原来位置，试在图中画出F 1和F 2的合力大小随着它们的夹角θ变化的关系，并计算出F 1、F 2两分力大小分别为 、 。

11．(4分)（2012郑州一模）某同学利用如图所示的装置探究共点力合成的规律，图中GE 是橡皮条，甲图表示用两个互成角度的拉力牵拉橡皮条，乙图表示用一个拉力牵拉橡皮条，下列说法正确的是A ．甲图中两个拉力的方向必须相互垂直B ．甲、乙两图中，橡皮条拉伸方向E0必须水平C ．甲、乙两图中必须将橡皮条拉到相同位置OD ．甲图实验完成后，可更换橡皮条，继续进行乙图实验θ(°)270 180 0 F (N) a b题11图11.答案：C解析：探究共点力合成的规律采用等效法，甲、乙两图中必须将橡皮条拉到相同位置O，选项C正确。

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高考物理相互作用技巧和方法完整版及练习题含解析

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高考物理相互作用技巧和方法完整版及练习题含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．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．2．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寄引C物体。

整个系统处于静止状态。

已知，，，B物体两侧丝带间夹角为600，与C物体连接丝带与水平面夹角为300，此时C恰能保持静止状态。

求：（g=10m/s2）（1）物体B的质量m；（2）物体C与地面间的摩擦力f；（3）物体C与地面的摩擦系数μ（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）。

【答案】（1）3kg（2）f=10N（3）【解析】（1）对B受力分析，受重力和两侧绳子的拉力，根据平衡条件，知解得：m=3kg对C 受力分析，受重力、两个细线的拉力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，知水平方向受力平衡：解得：f=10N（3）对C ，竖直方向平衡，支持力：由f=μN，知3．如图所示，一质量m=4．0kg 的小球在轻质弹簧和细线的作用下处于静止状态，细线AO 与竖直方向的夹角θ=370，弹簧BO 水平并处于压缩状态，小球与弹簧接触但不粘连，已知弹簧的劲度系数k=100N/m ，取sin370=0．6，cos370=0．8，求：（1）小球静止时，细线中的拉力T 和弹簧的压缩量x ； （2）剪断细线AB 瞬间，小球的加速度a 。

高考物理相互作用解析版汇编及解析

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高考物理相互作用解析版汇编及解析一、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，倾角为θ＝45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内．一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h＝3R的D处无初速下滑进入圆环轨道．接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O 等高的P点，不计空气阻力．求：（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小（2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小（3）滑块与斜轨之间的动摩擦因数．【答案】（1）0v Rg （2）6mg （3）0.18【解析】试题分析：对滑块进行运动过程分析，要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小，我们要知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小，小滑块从圆环最高点C 水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O 等高的P 点，运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度．在对最低点运用牛顿第二定律求解． 从D 到最低点过程中，再次运用动能定理求解μ．解：（1）小滑块从C 点飞出来做平抛运动，水平速度为v 0． R=gt 2 R=v 0t 解得：v 0=（2）小滑块在最低点时速度为V 由机械能守恒定律得 mv 2=mg•2R+mv 02 v=根据牛顿第二定律：F N ﹣mg=m F N =6mg根据牛顿第三定律得：F N ′=6mg （3）DB 之间长度L=（2+1）R 从D 到最低点过程中，由动能定理： mgh ﹣μmgcosθL=mv 2 μ==0.18答：（1）滑块运动到圆环最高点C 时的速度的大小为； （2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小为6mg ； （3）滑块与斜轨之间的动摩擦因数为0.18．3．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。

高考母题解读(二)相互作用8.docx

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高中物理学习材料高考题千变万化，但万变不离其宗。

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母题8. 物体平衡【解法归纳】对于受两个力处于平衡状态的物体，利用二力平衡条件解答；对于受三个力作用下的平衡问题，可以利用任意两个力的合力与第三个力等大反向解答。

对于受到多个力作用下的平衡问题，一般选择两个正交方向建立直角坐标系，将物体所受力分别沿两坐标系方向分解，利用平衡条件列出两坐标系方向的平衡方程解答。

【针对训练题精选解析】1. （2012·新课标理综）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N1，球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】：画出小球受力图，墙面对球的压力大小为N1=mgcotθ，木板对球的支持力N2’=mg/sinθ。

将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。

θ逐渐增大，.N1始终减小，N2始终减小，选项B正确。

【考点定位】此题物体动态平衡、受力分析等。

2.（2012·浙江理综）如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg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4.9N。

关于物体受力的判断（取g=9.8m/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4.9N,方向沿斜面向上C.斜面对物体的支持力大小为4.9√3N，方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上【答案】：A【解析】物体重力沿斜面方向分力为mgsin30°=4.9N，等于细绳拉力，由平衡条件可知，斜面对物体的摩擦力大小为零，选项A正确。

高考物理相互作用技巧和方法完整版及练习题及解析

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高考物理相互作用技巧和方法完整版及练习题及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．一架质量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2212,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)222010()F k v k mg k v =+-；(2)22021F k v mak 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 220F k v 阻=飞机升力 210F 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 2220010()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：22021-F k v mak mg k v -=-推（3）飞机离开地面时：21=mg k v解得：1mgv k =2．如图所示，B 、C 两小球的重力均为G ，用细线悬挂于A 、D 两点，系统处于静止状态．求：（1）AB 和CD 两根细线的拉力各为多大？ （2）细线BC 与竖直方向的夹角是多大？ 【答案】（1）13F G =、2F G =（2）060θ= 【解析】 【分析】 【详解】（1）对B 、C 整体研究，如图所示：由图可得AB 线的拉力为：，CD 线的拉力为：（2）对C 球研究，如图所示：，可得：，．【考点定位】考查了共点力平衡条件的应用 【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．如图所示，两平行金属导轨间的距离L =0.4 m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在空间内，分布着磁感应强度B =0.5 T 、方向垂直于导轨平面的匀强磁场。