专题02 相互作用(解析版)

备战2020年高考物理精选考点专项突破题集

专题二相互作用

一、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）

1、如图所示，质量为m的工件置于水平放置的钢板C上，二者间动摩擦因数为μ，由于固定的光滑导槽A、B的控制，工件只能沿水平导槽运动。现使钢板以对地速度v1向右运动，同时用F拉动工件（F方向与导槽平行）使其以对地速度v2沿导槽运动，则F的大小为（）

A、等于μmg

B、大于μmg

C、小于μmg

D、不能确定

【答案】C

【解析】选C。由向量减法知V相对=V绝对-V牵连（矢量差），滑动摩擦力方向与相对速度方向相反；水平面内受到拉力F、弹力

F N和F f三个力平衡，F=F f sinθ=umgsinθ

【考点】滑动摩擦力；共点力平衡

【难度】较难

2、水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B。一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10 kg的重物，∠CBA=30°，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g=10N/kg)()

A、50N

B、503N

C 、100N

D 、1003N 【答案】C

【解析】对绳子B 点画力图：同一根绳拉力大小处处相等（活结时）F 1=F 2=mg=100N ，滑轮受到绳子的作用力是F 1和F 2的合力，两个等大的力的合力F 合=2F 1cos

2

，θ=120°时合力F 合=100N 。固定轻杆A 的弹力不一定沿着杆，本题作用力沿着∠CBD 的角平分线。故本题选C 。

【考点】共点力平衡；力的合成 【难度】中等

3、如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为F 1、吊床对该人的作用力为F 2，则（ ）

A 、坐着比躺着时F 1大

B 、躺着比坐着时F 1大

C 、坐着比躺着时F 2大

D 、躺着比坐着时F 2大 【答案】选A 。

【解析】人受三力平衡，人坐着时绳子与树的夹角比人躺着时大，由平衡知mg=2F 1cosθ；坐着时夹角大，cosθ小，因此坐着时绳的拉力F 1大。吊床对人的作用力是两根绳的拉力的合力，该合力与重力等大反向，因此F 2相等。关键是找出两次的夹角大小。故本题选A 。

【考点】共点力平衡；力的合成 【难度】中等

4、如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a 、b ，悬挂于O 点。现在两个小球上分别加上水平

方向的外力，其中作用在b 球上的力大小F ，作用在a 球上的力大小为2F ，则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图（ ）

【答案】B

【解析】对ab 整体，受重力、上边绳拉力、F 和2F 四力平衡，因此上边绳向右偏。假设细线a 与竖直方向夹角为α，细线b 与竖直方向夹角为β，对ab 整体受力如图，可得tanα=

mg

2F

；对细线b 受力如图，可知tanβ=mg

F ；因此α<β，故本题选B 。

【考点】共点力平衡；连接体问题 【难度】中等

5、在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G 。现将轻绳的一端固定于支架上的A 点，另一端从B 点沿支架缓慢地向C 点靠近(C 点与A 点等高)。则绳中拉力大小( )

A 、先变小后变大

B 、先变小后不变

C 、先变大后不变

D 、先变大后变小 【答案】C

【解析】选C。轻绳右端从B点移到直杆最上端过程：设两绳夹角为2θ，θ增大，由平衡知mg=2Fcosθ，θ增大时cosθ减小，因此拉力F变大。

轻绳右端从直杆最上端移到C点过程：设两绳夹角为2β，绳子总长为L，两直杆间水平距离为X，由数学知识知sinβ=X/L ，L、X不变，则β保持不变。由平衡推论知mg=2Fcosβ，β不变时拉力F保持不变。故本题选C。

【考点】动态平衡

【难度】较难

6、如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体。在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则（）

A、环只受三个力作用

B、环一定受四个力作用

C、物体做匀加速运动

D、悬绳对物体的拉力小于物体的重力

【答案】B

【解析】由于轻绳始终处于竖直方向，圆环和物体相对静止，假设共同加速度沿着斜面方向，由于物体只受竖直方向的拉力和重力，加速度不可能沿着斜面方向，因此共同加速度为零，圆环和物体一起匀速下滑。圆环受四个力匀速，物体受两个力匀速。故本题选B。

【考点】共点力平衡；连接体问题

【难度】较难

7、叠罗汉是一种两人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重量均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为( )

A 、3G/4

B 、7G/8

C 、5G/4

D 、3G/2 【答案】C

【解析】最上面的人受到的重力为G ，每条腿受的向上支持力都是G/2。中间层最左边的人，受到竖直向上的支持力为G+G/2=3G/2,所以每条腿上的压力都是3G/4，同理可知中间层最右边的人每条腿上的压力也是3G/4。最底层中间的人，受到竖直向上的支持力为3G/4+3G/4+G=5G/2,所以每条腿上的压力为5G/4 。故本题选C 。

【考点】共点力平衡；连接体问题 【难度】较难

8、如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆， A 端用铰链固定，滑轮在A 点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），B 端吊一重物。现将绳的一端拴在杆的B 端，用拉力F 将B 端缓慢上拉，则在AB 杆达到竖直前（ ）

A 、绳子拉力不变

B 、绳子拉力减小

C 、AB 杆受力增大

D 、绳对AB 杆压力不变 【答案】B

【解析】画B 点受力图：重物的拉力T （T=G ）、轻杆支持力N 和绳子拉力F 。由平衡知，N 和F 的合力与T 等大反向，根据三角形相似可得

BO

F

AO T AB N ==。∠BAO 缓慢变小时：

T 和AO 不变；AB 大小不变，支持力N 大小不变但是方向变化，因此绳对AB 的压力大小不变但是方向变化；BO 减小，因此绳子拉力F 变小。故本题选B 。

【考点】动态平衡；连接体问题 【难度】中等

9、如图所示，AC 、CD 、BD 为三根长度均为L 的轻绳，A 、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距2L 。现在C 点上悬挂一个质量为m 的重物，为使CD 轻绳保持水平，在D 点上可施加力的最小值为（ ）

A 、mg

B 、3

3mg C 、12mg D 、14mg 【答案】C

【解析】要想CD 水平，各绳均应绷紧，∠CAB=60°

,结点C 受三力平衡，tan30°=mg

CD

F ，F CD =mgtan30°。结点D 动态平衡，由图解法知拉力Fmin 与F BD 垂直时转动力最小是Fmin 。cos30°=CD

m in

F F ,因此Fmin=mg/2。故本题选C 。

【考点】动态平衡；连接体问题 【难度】较难

10、长直木板的上表面的一端放有一个木块，如图所示，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，则木块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象是下列图中的()

【答案】C

【解析】随着斜面倾角增大，木块先静止后加速下滑。木块静止过程由平衡条件知F f静=mgsinα，图象是正弦曲线，是增函数。木块加速下滑过程F f滑=umgcosα，图象是余弦曲线，是减函数。由于F max略大于F f滑，因此图象有转折点。故本题选C。

【考点】摩擦力问题；物理图象问题

【难度】中等

11、蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形，点o、a、b、c等为网绳的结点。当网水平张紧时，若质量为m的运动员从高处竖直落下，并恰好落在O点，当该处下凹至最低点时，网绳aoe、cog

均成120°向上的张角，此时O点受到的向下的冲击力为F，则这时O点周围每根网绳的拉力的大小为()

A、F/4

B、F/2

C、(F＋mg)/4

D、(F＋mg)/2

【答案】B

【解析】研究对象是O点，∠aoe=∠goc=120°，由对称性知Fa=Fe=Fc=Fg，且Fa与Fe的合力为F/2；同理Fg与Fc的合力也是F/2。因此每根绳拉力是F/2。人受重力mg，但是O点不受重力mg！故本题选B。【考点】共点力平衡；连接体问题

【难度】较难

二、多项选择题：（在每小题给出的四个答案之中，有多个选项正确）

12、如图甲所示，在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A，其质量为M，两个底角均为300、两个完全相同的、质量均为m的小物块p和q恰能沿两侧面匀速下滑。若现在对两小物块同时各施加一个

平行于斜劈侧面的恒力F1、F2，F1>F2，如图乙所示，则在p和q下滑的过程中，正确的是（）

A、斜劈A仍保持静止

B、斜劈A受到地面向右的摩擦力作用

C、斜劈A对地面的压力大小等于（M+2m）g

D、斜劈A对地面的压力大于（M+2m）g

【答案】AC

【解析】甲图中三个物体都平衡，对三个物体整体法分析，重力和支持力二力平衡，故支持力大小是（M+2m）g，整体不受地面的摩擦力。若对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F 1、F 2，此时两物体对斜面体的滑动摩擦力和正压力都不变，故斜面仍然静止，斜劈A也不受地面的摩擦力作用，斜劈A对地面的压力大小仍然等于（M＋2m）g 。注意力能传递的观点往往是错误的。故本题选AC。

【考点】共点力平衡；连接体问题

【难度】较难

13、如图所示，质量为m的物体，在恒力F作用下沿天花板匀速直线运动，物体与顶板间的动摩擦因数为µ，则物体受到的摩擦力大小为（）

A、Fcosθ

B、Fsinθ

C、µ(Fsinθ—mg)

D、µ(mg—Fsinθ)

【答案】AC

【解析】思考角度不同造成多值。定义式法：竖直方向Fsinθ=mg+F N,F f=uF N=u（Fsinθ-mg）。平衡法：水平分向F f=Fcosθ。故本题选AC。

【考点】共点力平衡；滑动摩擦力

【难度】中等

14、如图所示，物体A放在水平桌面上，通过定滑轮悬挂一个重为10N的物体B，且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4N。要使A静止，需加一水平向左的拉力F1，则拉力F1的大小可能为() 甲乙

A、6N

B、8N

C、10N

D、15N

【答案】ABC

Fmax【解析】选ABC。本题最大静摩擦力的方向不确定造成多值。当拉力F1最大时，最大静摩擦力方向水平向右，Fm=Fmax+F2=14N；当拉力F1最小时，最大静摩擦力Fmax水平向左，Fmin=F2-Fmax=6N。因此6N≤F1≤14N。故本题选ABC。

【考点】共点力平衡；静摩擦力

【难度】中等

15、如图，一个重为10N的砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向θ=60°时处于静止状态，此时拉力F的大小可能为（）

A、5.0N

B、53N

C、103N

D、10.0N

【答案】BCD。

【解析】本题拉力F方向不确定造成多值。砝码处于动态平衡，由图解法知，当拉力与细线垂直时F最小，Fmin=Gsin60°=53N 当拉力水平向右时F最大，Fmax=Gtan60°=103，因此53N≤F≤103N。故本题选BCD。

【考点】动态平衡；多值问题

【难度】中等

16、如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中间某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N 。初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α（α>2

），现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在OM 由竖直被拉到水平的过程中（ ）

A 、MN 上的张力逐渐增大

B 、MN 上的张力先增大后减小

C 、OM 上的张力逐渐增大

D 、OM 上的张力先增大后减小 【答案】AD 。

【解析】重物受三个力平衡：重力mg 、OM 绳的拉力F 2、MN 绳的拉力F 1。图解 法作三角形时注意利用辅助圆保证重力和角α不变，在同一圆中同一根弦对的圆周角相同。作图时保证α不变，就是让跟α互补的θ不变，保证θ不变，在圆中对应同一根弦，同一根弦是mg 。由图知MN 上的张力F 1逐渐增大，OM 上的张力F 2先增大后减小。故本题选AD 。

【考点】动态平衡；辅助圆法 【难度】较难

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

A 、绳OO´的张力在一定范围内变化

B 、物块b 所受到的支持力在一定范围内变化

C、连接a和b的绳的张力在一定范围内变化

D、物块b与桌面间的摩擦力在一定范围内变化

【答案】BD。

【解析】A中由于a、b两绳的拉力大小方向都不变，因此a、b两绳拉力的合力不变，OO´绳的张力与a、b 两绳拉力的合力等大反向，因此OO´的张力不变。B中F大小变化，F的竖直分力跟着变化，因此支持力跟着变化。由于b静止，因此a、b绳的张力方向不变，a静止导致a、b绳的拉力大小都等于Ga，因此a和b 的绳的张力不变。D中b物体水平方向合力为零，b绳的水平分力不变，F的水平分力变化导致桌面对b的静摩擦力跟着变化。故本题选BD。

【考点】共点力平衡；连接体问题

【难度】中等

17、如图所示，倾角为θ的斜面体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沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，下列正确的是()

A、b对c的摩擦力一定减小

B、b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上

C、地面对c的摩擦力方向一定向左

D、地面对c的摩擦力一定减小

【答案】BCD。

【解析】隔离b：由于平行于斜面的下滑力和绳子拉力大小不确定，因此某时刻c对b的静摩擦力可能沿斜面向上，可能沿斜面向下，也可能等于零，由牛顿第三定律知b对c的静摩擦力也是如此，因此A错B对。对bc整体：由平衡条件知，地面对c的静摩擦力一定水平向左，因此C对。bc整体水平方向Ff静=magcosθ，ma减小时地面对c的摩擦力一定减小，因此D对。故本题选BCD。

【考点】动态平衡；连接体问题

【难度】中等

19、如图所示，粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上，∠CAB=30°，斜面内部0点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷，一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在M、P、N点，P为MN的中点，

OM=ON ，OM ∥AB ，下列说法正确的是( )

A 、小物体在M 、P 、N 点静止时一定都是受4个力

B 、小物体静止在P 点时受到的摩擦力最大

C 、小物体静止在P 点时受到的支持力最大

D 、小物体静止在M 、N 点时受到的支持力相等 【答案】CD 。

【解析】分析小物体的受力可知在M 点时可能受三个力平衡，因此A 错误。由正交分解法知静止在N 点时小物体受到的静摩擦力最大，因此B 错误。小物体静止在P 点时受到的支持力等于重力的垂直分力加上库仑力，此位置是三点中库仑力最大的点，所以在P 点支持力最大，因此C 正确。在M 、N 点时受到的支持力大小都等于重力的垂直分力加上库仑力的垂直分力，在M 、N 两点库仑力的两个垂直分力都相等，因此D 正确。故本题选CD 。

【考点】共点力平衡；库仑力问题 【难度】较难

20、水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)μμ<<。现对木箱施加一拉力F ，使木箱做匀速直线运动。设F 的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ从0°逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）

A 、 F 先减小后增大

B 、 F 一直增大

C 、 F 的功率减小

D 、F 的功率不变 【答案】AC 。

【解析】计算型选择题必须用函数式法。由平衡条件知：水平方向Fcosθ-uF N =0，竖直方向F N ＋Fsinθ=mg ，

因此拉力F=()

βθμμθθμμ++=+sin 1mg cos sin mg 22且tanβ=μ1，随着θ的增大sin （θ＋β）先增大后减小，因此拉力F 先减小后增大。功率P=FVcosθ=θθθμμcos cos sin mg V +=1

tan mgV

+θμμ，θ增大tanθ也增大，因此功

率p 减小。故本题选AC 。 【考点】动态平衡；临界问题 【难度】较难

21、如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上，一小物块从靠近半圆柱体顶点O 的A 点，在外力F 作用下沿圆弧缓慢下滑到B 点，此过程中F 始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。下列说正确的是（ ）

A. 半圆柱体对小物块的支持力变大

B. 地面对半圆柱体的摩擦力先增大后减小

C. 外力F 变大

D. 地面对半圆柱体的支持力变大 【答案】。

【解析】隔离小物块：设支持力与竖直方向夹角为θ，小物块沿圆弧下滑过程θ角增大。小物块动态平衡时任何一个方向合力为零，因此F=mgsinθ和F N1=mgcosθ，θ角增大时F 变大且F N1变小。因此A 错误C 正确。对半圆柱和小物块用整体法：水平方向Ff=Fcosθ=mgsinθcosθ=

2

1

mgsin2θ，θ角增大时Ff 先增大后减小，故B 正确；竖直方向FN=Mg+mg-Fsinθ=Mg+mgcos2θ，θ角增大时FN 减小，因此D 错误。故本题选BC 。 【考点】动态平衡；连接体问题 【难度】较难

22、如图所示，两物块A、B用一根水平轻弹簧相连，放在粗糙水平地面上，静止时弹簧的长度大于弹簧的原长。现用一从零开始逐渐增大的水平力F向右拉B，直到把B拉动而A保持不动，在B被拉动之前的整个过程中，弹簧的弹力F弹的大小、地面对A的摩擦力F f1和地面对B的摩擦力F f2的大小的变化情况是（）

A.F弹保持不变，F f1保持不变

B.F弹保持不变，F f2先减小后增大

C.F f1保持不变，F f2逐渐减小

D.F f1逐渐增大，F f2先减小后增大

【答案】AB。

【解析】B被拉动之前，弹簧总长度不变，弹簧的弹力不变，因此A正确。静摩擦力是被动力，取决于切向其它力，因此Ff2的方向先水平向右后水平向左，Ff2的大小先减小后增大。本题的关键是慢镜头模拟法展示运动的细节。故本题选AB。

【考点】共点力平衡；连接体问题；静摩擦力

【难度】较难

三、计算题：（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）

23、如图在倾角θ=37°的斜面上，用一水平力F推一质量为m=10kg的物体。欲使物体沿斜面匀速运动，已知物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2，试求推力F的大小。（g=10m/s2，sin37°=0.6）

【解析】：①物体匀速上滑：F1cos37°－mgsin37°－uF N1=0，F N1-mgcos37°－F1sin37°=0解得：F1=112N

②物体匀速下滑：mgsin37°－F2cos37°－uF N2=0，F N2-mgcos37°－F2sin37°=0解得：F2=48N

【考点】共点力平衡；多值问题

【难度】中等

24、物体A 的质量为2kg ，两根轻细绳b 和c 的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体A 上，在物体A 上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F ，相关几何关系如图所示，θ=60°。若要使两绳都能伸直，求拉力F 的大小范围。(g=10 m/s 2)

【解析】：

①c 绳刚好伸直时Fc=0，A 受三力平衡， mg=2Fcos （90°－θ），F=

N 3

3

20 ②b 绳刚好伸直时Fb=0，A 受三力平衡，m ax mg sin F =

θ Fmax=N 3

3

40 因此

N F N 3

3

403320≤≤

【考点】动态平衡；临界问题 【难度】较难

相互作用练习题含答案及解析

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

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

2．如图所示，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，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0．2m，长为2d， d=0．5m，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为 3 μ=，导轨平面与水平 面的夹角为θ=30°．匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直．质量为 m=0．2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R=3Ω，导体棒的电阻为r=1Ω，其他部分的电阻均不计，重力加速度取g=10m/s2，求： （1）导体棒到达轨道底端时的速度大小； （2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q； （3）整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q． 【答案】（1）2m/s （2）0．125C （3）0．2625J

高中物理相互作用试题(有答案和解析)

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

解得f′＝ 33mg μμ - 即要求3－μ>0，与本题第(2)问不矛盾． 由几何关系知：当C 下落地地面时，A 向左移动的水平距离为x ＝ 3R 所以摩擦力的功W ＝－f′x ＝－3μ - 【点睛】 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答． 2．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】（13 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3μ= （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

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

2020-2021年高考物理重点专题讲解与突破02：相互作用 超重点1：共点力平衡问题 1．解决平衡问题的根本思路 (1)审读题目信息→弄清问题情景、题设条件和要求． (2)选取研究对象→确定选用整体法或隔离法． (3)对研究对象受力分析→画受力示意图． (4)制定解题策略→合成法、分解法、图解法等． (5)进展相应处理→合成、分解某些力或作平行四边形． (6)列平衡方程→F合＝0. (7)分析、求解→应用数学知识． 2．处理平衡问题的四点说明 (1)物体受三力平衡时，利用力的效果分解法或合成法比拟简单． (2)物体受四个或四个以上的力作用时，一般采用正交分解法． (3)物体只受三个力的作用且三力构成普通三角形，可考虑使用相似三角形法． (4)对于状态“缓慢〞变化类的动态平衡问题常用图解法． [典例1] (多项选择)(2016·高考全国卷Ⅰ)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．假设F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，如此( ) A．绳OO′的张力也在一定范围内变化 B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化

【答案】BD 真题点评：(1)此题属于共点力的平衡问题，考查了研究对象确实定，物体的受力分析等根本技能，采用了合成法、正交分解法等根本方法． (2)高考对共点力平衡问题的考查常设置为静态平衡和动态平衡两类，对静态平衡主要考查合成法、分解法的应用，而动态平衡的考查侧重于解析法、图解法、相似三角形法的应用． 【解析】 系统处于静止状态，连接a 和b 的绳的张力大小F T1等于物块a 的重力G a ，C 项错误；以O ′点为研究对象，受力分析如图甲所示，F T1恒定，夹角θ不变，由平衡条件知，绳OO ′的张力F T2恒定不变，A 项错误；以b 为研究对象，受力分析如图乙所示，如此 F N ＋F T1cos θ＋F sin α－ G b ＝0 F f ＋F T1sin θ－F cos α＝0 F N 、F f 均随F 的变化而变化，故B 、D 项正确． 拓展1 合成、分解法解静态平衡问题 1.如下列图，一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物，另一端与另一轻质细绳相连于c 点，ac ＝l 2，c 点悬挂质量为m 2的重物，平衡时ac 正好水平，此时质量为m 1的重物上外表正好 与ac 在同一水平线上且到b 点的距离为l ，到a 点的距离为54l ，如此两重物的质量的比值m 1 m 2为(可用不同方 法求解)( )

2021年高考物理一轮复习专题测试专题02 相互作用(解析版)

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f B．木块与木板间的滑动摩擦力等于f C．绳子对木板的拉力等于f D．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 B 2.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G B.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

2020高考物理复习 专题02相互作用(解析版)

专题02 相互作用 1．（2020届东北三省四市教研联合体高三模拟）如图所示，长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向左上方的力F拉木箱，长木板、人与木箱质量均为m，三者均保持静止（重力加速度为g）。下列说法正确的是（） A．人对长木板的压力大小为mg B．长木板对地面的压力等于3mg C．木箱受到的摩擦力的方向水平向左 D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左 【答案】B 【解析】人用力F向左上方拉箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加向右下方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小大于mg，故A错误；三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故长木板对地面的压力依然等于3mg，故B正确；箱子在人的拉力作用下，有向左运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向右，故C错误；对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，不受静摩擦力，否则不平衡，故地面对木板没有静摩擦力，故D错误。故选B。 2．（2020届福建省漳州市高三第一次教学质量检测）如图，竖直放置间距为d的两个平行板间存在水平方向的风力场，会对场中的物体产生水平向右的恒定风力作用，与两板上边缘等高处有一个质量为m的小球P（可视为质点）。现将小球P从两板正中央由静止释放，最终小球运动到右板上的位置O。已知小球下降的高度为h，小球在竖直方向只受重力作用，重力加速度大小为g，则从开始位置运动到位置O的过程中（）

A ．水平风力2mgd F h = B ．小球P 的运动时间2h t g = C ．小球P 运动的加速度a=g D ．小球P 运动的轨迹为曲线 【答案】AB 【解析】由于水平方向风力恒定，竖直方向重力恒定，因此两个力的合力恒定，又由于初速度为零，因此物体做初速度为零的匀加速直线运动，运动轨迹为直线，D 错误；小球所受力的方向与运动方向相同， 因此2d F mg h =，可得2mgd F h =，A 正确；在竖直方向上，小球做自由落体运动212h gt =，运动的时间2h t g =，B 正确；小球竖直方向加速度为a g =竖，水平方向加速度为2F gd a m h ==水，C 错误。故选AB 。 3．（2020届广东省深圳市高三第一次调研）路边小吃烤热狗的截面简化示意图如图所示，两根水平的平行金属圆柱支撑着热狗，圆柱半径都为R ，圆心间距为2.4R 。热狗可视为圆柱体，生热狗截面半径为R ，重力为G ，熟热狗半径变大，重力不变，忽略摩擦。比较静止时的生热狗和熟热狗（ ） A ．两根金属圆柱对生热狗的合力小于对熟热狗的合力 B ．单根金属圆柱对生热狗的弹力大于对熟热狗的弹力 C ．单根金属圆柱对生热狗的弹力大小为58 G

02 相互作用高考真题分项详解(解析版)

十年高考分类汇编专题02 相互作用 （2011-2020） 目录 题型一、力学基础、力的合成与分解 ......................................................................................... 1 题型二、受力分析之黄金三角形的典型应用 ............................................................................. 6 题型三、受力分析之正交分解的应用 (11) 题型一、力学基础、力的合成与分解 1.（2020年浙江-1月）如图所示，一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为1F ，儿子对父亲的力记为2F ，则（ ） A. 21F F B. 1F 和2F 大小相等 C. 1F 先于2F 产生 D. 1F 后于2F 产生 【考点】牛顿第三定律 【答案】B 【解析】父亲对儿子的力1F 和儿子对父亲的力2F 是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知这两个力等大反向，同时产生同时消失，故B 正确。 2.（2020年浙江-7月）矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐

形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力f F。下列受力分析示意图可能正确的是（） A B C D 【考点】受力分析 【答案】A 【解析】由题意可知，战斗机受竖直向下的重力，空气阻力与其速度方向相反，升力F2与速度的方向垂直，发动机推力F1的方向沿喷口的反方向。故A选项正确。 3.（2020全国3）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（） A. 45° B. 55° C. 60° D. 70° 【考点】受力分析、共点力的平衡 【答案】B 【解析】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题2.2 力的合成与分解(基础篇)(解析版)

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练 第二部分相互作用 二．力的合成与分解（基础篇） 一．选择题 1. (2019辽宁辽阳二模)如图所示，固定的木板与竖直墙面的夹角为θ，重为G的物块静止在木板与墙面之间，不计一切摩擦，则（） A．物块对木板的压力大小为 B．物块对木板的压力大小为Gcosθ C．物块对墙面的压力大小为Gtanθ D．物块对墙面的压力大小为Gsinθcosθ 【参考答案】A 【名师解析】以物块为研究对象，分析受力情况：重力G、墙面的支持力N1和木板的支持力N2，如图所示： 根据平衡条件得：N1＝Gcotθ，N2＝ 根据牛顿第三定律可得物块对木板的压力大小为，物块对墙面的压力大小为Gcotθ．故A正确，BCD 错误.。 2.（2019陕西渭南质检）如图为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，由于身背较重的行囊，重心上移至

肩部的O点，总质量为60kg此时手臂与身体垂直，手臂与岩壁夹角为53°，则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为（设手、脚受到的作用力均通过重心O，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6） A. 360N 480N B. 480N 360N C. 450N 800N D. 800N 450N 【参考答案】A 【名师解析】对人进行受力分析，受重力、拉力和支持力，如图所示： 设人受到的重力为G，手受到的力的大小为，脚受到的力的大小为，如图所示，根据共点力平衡条件： ，选项A正确。【关键点拨】先对人进行受力分析，受重力、拉力和支持力，根据共点力平衡条件列式求解．本题的解法 使用的三力平衡的合成法，也可以用正交分解法尤其适用于受多力的情况；本题还可以将重力按效果进行分解来求． 3．（4分）（2019河南信阳二模）如图所示，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是（） A．增大斜面的倾角B．在木块A上再叠放一个重物 C．对木块A施加一个竖直向下的力D．对木块A施加一个垂直于斜面的力 【参考答案】D 【名师解析】木块匀速滑下，合力为零，根据平衡条件得到动摩擦因数与斜面倾角θ的关系。要使木块A

2020年高考物理《解题模型》之力学篇-专题02 相互作用(含答案解析)

2020年高考物理《解题模型》之力学篇专题02 相互作用 一、模型解读 模型一力学中的几个理想模型 轻绳弹性绳轻弹簧轻杆 受外力作用时形变的种类拉伸形变拉伸形变拉伸形变、压缩 形变 拉伸形变、压缩 形变、弯曲形变 受外力作用时， 形变量大小 微小，可忽略较大，不可忽略较大，不可忽略微小，可忽略 弹力方向沿着绳，指向绳收 缩的方向沿着绳，指向绳 收缩的方向 沿着弹簧，指向 弹簧恢复原长的 方向 既能沿着杆，也 可以跟杆成任意 角度 弹力大小变化情 况 可以突变不能突变不能突变可以突变 模型二整体法与隔离法在平衡问题中的应用 1．对整体法和隔离法的理解 整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法。整体法的优点在于只需要分析整个系统与外界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用。 隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的方法。隔离法的优点在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的原因以及物体间的相互作用关系表达清楚。 2．整体法和隔离法的使用技巧

当分析相互作用的两个或两个以上的物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法。整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。 3．运用整体法与隔离法解题的步骤 （1）运用隔离法解题的基本步骤 ①明确研究对象或过程、状态； ②将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从全过程中隔离出来； ③画出某状态下的受力图或运动过程示意图； ④选用适当的物理规律列方程求解； （2）运用整体法解题的基本步骤 ①明确研究的系统或运动的全过程； ②画出系统整体的受力图或运动全过程的示意图； ③选用适当的物理规律列方程求解。 整体法和隔离法常常需交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简洁明快。 模型三临界问题 （1）临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述。 （2）常见的临界状态有： ①两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0（主要体现为两物体间的弹力为0）； ②绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值；

专题02 相互作用(原卷版)

2021年高考物理专项攻关高分宝典 （原卷版） 专题【02】相互作用 【备考建议】 【经典例题】（包括了力学中的三种力、力的合成和分解法、力的动态分析、死结和活结问题、连接体问题、轻绳和轻杆问题等） 一、力学中的三种力-重力、弹力、摩擦力 例1（2020·河南省开封市高三下学期三模）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的 拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。已知砝码和纸板的质量分别为2m 和m ，纸板与桌面间的动摩擦因数为μ，砝码与纸板间的动摩擦因数为2μ，重力加速度 为g 。要使纸板相对砝码运动，所需拉力的大小至少应为（ ） A. 7mg μ B. 8mg μ C. 9mg μ D. 10mg μ 本专题在全国卷中占有较高的分值，考查频率最高的是摩擦力及共点力的平衡，常以选择题的形式出现，对理解能力要求较高。也有与牛顿运动定律、能量以及电磁学等知识结合的计算题，难度中等偏下。考生要熟记弹力、摩擦力方向的判断和大小的分析与计算规律，熟练掌握受力分析技巧、动态平衡问题、极值与临界问题的解题思路

二、力的合成与分解-平行四边形法、正交分解法 例1（2019全国理综I卷19）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中 A．水平拉力的大小可能保持不变 B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 例2（2020·湖南省永州市高三下学期三模）如图所示，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上一质量为m的物体A，轻绳与斜面平行，另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P点。动滑轮上悬挂物体B，开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将P点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为 120°时，物体A刚好要滑动。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A与斜面间的动摩擦因数为 3 2 。 整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是（） A. 物体B的质量为1.25m B. 物体A受到的摩擦力先减小再增大 C. 地面对斜面体摩擦力一直水平向左并逐渐增大 D. 斜面体对地面的压力逐渐增大

高考物理一轮复习考点归纳专题2-相互作用

精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！ 高考一轮复习知识考点归纳 专题02 相互作用 目录 第一节重力弹力摩擦力 (2) 【基本概念、规律】 (2) 【重要考点归纳】 (3) 考点一弹力的分析与计算 (3) 考点二摩擦力的分析与计算 (3) 考点三摩擦力突变问题的分析 (4) 【思想方法与技巧】 (4) 物理模型——轻杆、轻绳、轻弹簧模型 (4) 第二节力的合成与分解 (5) 【基本概念、规律】 (5) 【重要考点归纳】 (6) 考点一共点力的合成 (6) 考点二力的两种分解方法 (6) 【思想方法与技巧】 (7) 方法技巧——辅助图法巧解力的合成和分解问题 (7) 第三节受力分析共点力的平衡 (7) 【基本概念、规律】 (7) 【重要考点归纳】 (8) 考点一物体的受力分析 (8) 考点二解决平衡问题的常用方法 (9) 考点三图解法分析动态平衡问题 (9) 考点四隔离法和整体法在多体平衡中的应用 (9) 【思想方法与技巧】 (10) 求解平衡问题的四种特殊方法 (10)

实验二探究弹力和弹簧伸长的关系 (10) 实验三验证力的平行四边形定则 (12) 第一节重力弹力摩擦力 【基本概念、规律】 一、重力 1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力． 2．大小：G＝mg. 3．方向：总是竖直向下． 4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心． 二、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．产生的条件 (1)两物体相互接触； (2)发生弹性形变． 3．方向：与物体形变方向相反． 三、胡克定律 1．内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．2．表达式：F＝kx. (1)k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定． (2)x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度． 四、摩擦力 1．产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力． 2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势． 3．大小：滑动摩擦力F f＝μF N，静摩擦力：0≤F f≤F fmax. 4．方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反． 5．作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势． 【重要考点归纳】 考点一弹力的分析与计算

专题02 相互作用(教师版)新高考物理模拟题分类汇编(第6套)

专题02 相互作用 1．（2021·浙江绍兴市高三二模）有一种多功能“人”字形折叠梯，其顶部用活页连在一起，在两梯中间某相对的位置用一轻绳系住，如图所示，可以通过调节绳子的长度来改变两梯的夹角θ。一质量为m 的人站在梯子顶部，若梯子的质量及梯子与水平地面间的摩擦不计，整个装置处于静止状态，则（ ） A ．θ角越大，梯子对水平地面的作用力越大 B ．θ角越大，梯子对水平地面的作用力越小 C ．θ角越大，绳子的拉力越大 D ．θ角越大，人对梯子的压力越大 【答案】C 【解析】AB ．对人和梯子整体，进行分析，有N mg F =根据牛顿第三定律，可知梯子对水平地面的作用力与水平地面对梯子的支持力等大，与θ角无关。故AB 错误； C ．对一侧的梯子，受力分析有人给的沿梯子向下的压力，地面给竖直向上的支持力，绳子给的水平方向的拉力，如图 N tan 2T F θ =，可知θ角越大，绳子的拉力越大。故C 正确；

D ．把人的重力分解成沿梯子的两个分力，有12sin 2mg F θ=人 可知，θ角越大，人对梯子的压力越小。故D 错误。故选C 。 2．（2021·黑龙江大庆市高三二模）如图所示，质量均为m 的物块a 、b 之间用竖直轻弹簧相连，系在a 上的细线竖直悬挂于固定点O ，a 、b 与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g ，则（ ） A ．弹簧弹力小于mg B ．细线的拉力可能等于mg C ．剪断细线瞬间物块b 的加速度大小为g D ．剪断细线瞬间物块a 的加速度大小为2g 【答案】D 【解析】A ．物块b 受力平衡，故弹簧弹力等于mg 。故A 错误；B ．整个系统受力平衡，则细线的拉力等于2mg 。故B 错误；C ．剪断细线瞬间物块b 的受力没有变化，加速度大小为零。故C 错误；D ．剪断细线瞬间物块a 所受细线拉力消失，其他力没变化，则有2ma mg =，可得加速度大小为2g 。故选D 。 3．（2021·河南洛阳市高三三模）如图所示，一同学推动木箱在水平地面上匀速运动，关于该同学的推力，下列判断正确的是（ ） A ．方向水平时推力最小 B ．方向斜向下时可能比方向水平时推力小

高考物理 经典问题的妙解策略 专题02 相互作用-人教版高三全册物理试题

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.

三年高考()高考物理试题分项版解析专题02相互作用(含解析)(2021年整理)

三年高考（2016-2018）高考物理试题分项版解析专题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（三年高考（2016-2018）高考物理试题分项版解析专题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。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为三年高考（2016-2018）高考物理试题分项版解析专题02 相互作用（含解析）的全部内容。

专题02 相互作用 【2018高考真题】 1．如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是（ ) A. B。 C。 D. 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷） 【答案】 A 【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识，匀变速直线运动规律贯穿高中物理。 2．明朝谢肇淛《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可.一游僧见之,曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N，则

A. 若F 一定，θ大时N F 大 B. 若F 一定，θ小时N F 大 C. 若θ一定，F 大时N F 大 D. 若θ一定，F 小时N F 大 【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷） 【答案】 BC 则1211cos 90cos 902cos 902sin 2222 N N N N F F F F F θθθθ⎛⎫⎛⎫⎛ ⎫=︒-+︒-=︒-= ⎪ ⎪ ⎪⎝ ⎭ ⎝ ⎭ ⎝ ⎭ ， 12N N N F F F ==，故 解得2sin 2 N F F θ = ，所以F 一定时， θ越小, N F 越大； θ一定时,F 越大， N F 越大,BC 正 确； 【点睛】由于木楔处在静止状态，故可将力F 沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解,根据平行四边形定则，画出力F 按效果分解的图示．并且可据此求出木楔对A 两边产生的压力．对力进行分解时，一定要分清力的实际作用效果的方向如何，再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可． 【2017高考真题】 1．【2017·新课标Ⅲ卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm 的两

初中物理专题02 相互作用(解析版)

备战2020年高考物理精选考点专项突破题集 专题二相互作用 一、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1、如图所示，质量为m的工件置于水平放置的钢板C上，二者间动摩擦因数为μ，由于固定的光滑导槽A、B的控制，工件只能沿水平导槽运动。现使钢板以对地速度v1向右运动，同时用F拉动工件（F方向与导槽平行）使其以对地速度v2沿导槽运动，则F的大小为（） A、等于μmg B、大于μmg C、小于μmg D、不能确定 【答案】C 【解析】选C。由向量减法知V相对=V绝对-V牵连（矢量差），滑动摩擦力方向与相对速度方向相反；水平面内受到拉力F、弹力 F N和F f三个力平衡，F=F f sinθ=umgsinθ

更多优质资料请关注公众号：诗酒叙华年 A 、50N B 、503N C 、100N D 、1003N 【答案】C 【解析】对绳子B 点画力图：同一根绳拉力大小处处相等（活结时）F 1=F 2=mg=100N ，滑轮受到绳子的作用力是F 1和F 2的合力，两个等大的力的合力F 合=2F 1cos 2 ，θ=120°时合力F 合=100N 。固定轻杆A 的弹力不一定沿着杆，本题作用力沿着∠CBD 的角平分线。故本题选C 。 【考点】共点力平衡；力的合成 【难度】中等 3、如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为F 1、吊床对该人的作用力为F 2，则（ ） A 、坐着比躺着时F 1大 B 、躺着比坐着时F 1大 C 、坐着比躺着时F 2大 D 、躺着比坐着时F 2大 【答案】选A 。 【解析】人受三力平衡，人坐着时绳子与树的夹角比人躺着时大，由平衡知mg=2F 1cosθ；坐着时夹角大，cosθ小，因此坐着时绳的拉力F 1大。吊床对人的作用力是两根绳的拉力的合力，该合力与重力等大反向，因此F 2相等。关键是找出两次的夹角大小。故本题选A 。

【合力】高考物理一轮复习专题二相互作用考点二力的合成与分解教学案含解析

【关键字】合力 基础点 知识点1 力的合成 1．合力与分力 (1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫作那几个力的合力，那几个力叫作这一个力的分力。 (2)关系：合力与分力是等效替代关系。 2．共点力：作用在一个物体上，作用线或作用线的延长线交于一点的几个力。如图所示均是共点力。 3．力的合成 (1)定义：求几个力的合力的过程。 (2)运算法则 ①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。 ②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量。 知识点2 力的分解 1．定义：求一个力的分力的过程。力的分解是力的合成的逆运算。 2．遵循的原则 (1)平行四边形定则。 (2)三角形定则。 3．分解方法 (1)力的效果分解法。 (2)正交分解法。 知识点3 矢量和标量 1．矢量：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循平行四边形定则，如速度、力等。 2．标量：只有大小没有方向的物理量，求和时按算术法则相加，如路程、动能等。 重难点 一、力的合成 1．共点力合成的常用方法 (1)作图法 (2)解析法 ①合力的公式：若两个力F1、F2的夹角为θ，合力F与F1的夹角为α，如图所示，根据余弦定理可得合力的大小为F＝ 方向为tanα＝ ②几种特殊情况下的力的合成 a．相互笔直的两个力的合成，如图所示，F＝，合力F与分力F1的夹角θ的正切tanθ＝。 b．两个大小相等、夹角为θ的力的合成，如图所示，作出的平行四边形为菱形，利用

专项练习(2)相互作用(解析版)

2021届高考物理二轮复习易错题型专项练习（2）相互作用 一．选择题 1．（2020•浙江模拟）木块甲、乙质量分别为5kg和6kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2，夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F ＝1N的水平拉力作用在木块乙上，如图所示。力F作用后木块所受摩擦力情况是（） A．木块甲所受摩擦力大小是10N B．木块甲所受摩擦力大小是0N C．木块乙所受摩擦力大小是9N D．木块乙所受摩擦力大小是7N 【答案】C 【解答】根据题意可知甲和水平面之间的最大静摩擦力的大小为：f1＝μm甲g＝0.2×5×9.8N＝9.8N 乙和水平面之间的最大静摩擦力的大小为：f2＝μm乙g＝0.2×6×9.8N＝11.76N根据胡克定律可知，弹簧的力大小为：F1＝kx＝400×2×10﹣2 N＝8N 当水平拉力作用于乙物体时，水平外力和弹簧对乙物体的作用力同向，因为F+F1＜f2，所以乙物体静止不动，根据平衡条件可知乙物体受到的静摩擦力为： f乙＝F+F1＝9N 对甲物体，因为F1＜f1，所以甲物体也静止不动，甲物体受到静摩擦力大小为： f甲＝F1＝8N，故ABD错误，C正确。 2．（2020•浙江模拟）如图所示为一同学从t＝0时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻（t1、t2、t3）的漫画图。假设t1时刻同学对箱子的推力为5N，t2时刻推力为10N，t3时刻推力为15N，下列说法正确的是（）

A．箱子对地面的压力就是箱子的重力 B．t1时刻，箱子所受地面的摩擦力大于5N C．t2时刻，箱子所受合外力与t1时刻相同 D．箱子与地面的滑动摩擦力一定为15N 【答案】C 【解答】A、箱子对桌面的压力属于弹力，不是箱子的重力，两者本质不同，故A错误； B、t1时刻，箱子没有被推动，物体处于平衡状态，即摩擦力等于推力，大小为5N，故B错误； C、t2时刻，箱子推不动，是因为箱子受到地面对它的静摩擦力作用，且静摩擦力和推力是平衡力，静摩 擦力的大小等于推力大小，由于推力的增大，则摩擦力也变大，但合力仍为零，与t1时刻相同，故C正确； D、t3时刻，箱子推动了，做加速运动，则箱子与地面间的最大静摩擦力小于15N，那么箱子与地面的滑 动摩擦力也一定小于15N，故D错误。 3．（2020•海淀区校级三模）在教室门与地面间缝隙处塞紧一个木楔（侧面如图所示），能把门卡住不易被风吹动。下列分析正确的是（） A．门不易被风吹动的原因是因为风力太小 B．门被卡住时，将门对木楔的力正交分解，其水平分力大小小于地面给木楔的摩擦力大小

(2020-2022)三年高考物理真题分项汇编(山东专用)专题02相互作用Word版含解析

注意：可绕端点自由转动的轻杆的弹力方向一定沿杆，而端点固定的轻杆的弹力方向不一定沿杆，可由其他受力并结合物体的状态确定． (3)弹力的大小 ①胡克定律：在弹性限度内，弹簧产生的弹力大小与弹簧的形变量成正比，即F＝kx.其中k是弹簧的劲度系数，由弹簧本身的性质决定；x表示弹簧的形变量． ②除弹簧外，其他一般物体所受弹力大小，通常利用平衡条件或动力学规律求解． 3．摩擦力 (1)定义：当一个物体在另一个物体的表面上有相对运动或有相对运动的趋势时，受到的另一个物体阻碍相对运动或相对运动趋势的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和滑动摩擦力． (2)产生条件：①接触面粗糙；②相互接触的物体间有弹力；③接触面间有相对运动或相对运动趋势．三个条件缺一不可． (3)摩擦力的方向 ①静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动趋势方向相反． ②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动方向相反． (4)摩擦力的大小 ①静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤F f≤F fm ，具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解． ②滑动摩擦力的大小：F f＝μF N. ③最大静摩擦力的大小：F fm＝μ0F N；最大静摩擦力与物体运动趋势无关，只跟μ0F N有关，它比滑动摩擦力略大一些，在许多问题的处理过程中往往认为其大小等于滑动摩擦力．

二、力的计算方法 1．力的合成方法 (1)平行四边形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把F1、F2的线段作为邻边作平行四边形，如图1所示，它的对角线即表示合力的大小和方向． 图1 共点的两个力F1、F2的合力F的大小，与它们的夹角θ有关，θ越大，合力越小；θ越小，合力越大．合力可能比分力大，也可能比分力小，F1与F2同向时合力最大，F1与F2反向时合力最小，合力大小的取值范围是| F1－F2|≤F≤| F1＋F2|. (2)三角形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把F1、F2首尾相接地画出来，把F1、F2的另外两端连接起来，如图2所示，则此连线就表示合力F的大小和方向． 注意：①矢量三角形定则是平行四边形定则的简化，在分析力的合成与分解以及共点力动态平衡问题时，非常简捷而有效． ②二力合成的三角形法则可以推广到多边形定则求n(n>2)个力的合力，如图3所示，把所有的分力F1、F2、F3…依次首尾相连，从第一个分力F1的始端指向最后一个分力F n的末端的有向线段F，就表示这n个力的合力的大小和方向． ③利用矢量三角形作图法分析最小力是最简单、最直观、最有效的方法之一，特别是以下两种典型情况：