1_专题二 相互作用(资料包word版)

专题二相互作用

1.(2022山东潍坊一模,2)如图甲所示为被称作“雪游龙”的国家雪车雪橇中心,2022年北京冬奥会期间,该场馆承担雪车、钢架雪车、雪橇三个项目的全部比赛。图乙为运动员从侧壁冰面过“雪游龙”独具特色的360°回旋弯道的场景,在某段滑行中运动员沿倾斜侧壁在水平面内做匀速圆周运动,则此段运动过程中( )

甲乙

A.雪车和运动员所受合外力为零

B.雪车受到冰面斜向上的摩擦力

C.雪车受到冰面的摩擦力方向与其运动方向相反

D.运动员所受雪车的支持力小于自身重力

答案 C 雪车和运动员沿倾斜侧壁在水平面内做匀速圆周运动,处于非平衡状态,所受合外力不为零,A错误;雪车受到的摩擦力是滑动摩擦力,与相对冰面运动方向相反,故受到的摩擦力方向与其运动方向相反,B错误,C正确;雪车和运动员沿倾斜侧壁在水平面内做匀速圆周运动,运动员所受到的合外力指向轨迹圆心,故所受雪车的支持力大于自身重力,D错误。

2.(2022山东潍坊二模,5)如图所示,质量m b=2 kg的小物块b置于倾角为θ=30°的斜面体c上,通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电荷Q M=1×10-6 C的小球M连接,左侧细绳与斜面平行,带负电荷

Q N=-√3

2

×10-6 C的小球N用绝缘细绳悬挂于P点,两小球的质量相等。初始时刻,连接小球M的一段细绳与竖直方向的夹角α=60°且两小球之间的距离d=3 cm。设两带电小球在缓慢漏电的过程中,两球心始终处于同一水平面,且b、c都静止,放电结束后滑块b恰好没滑动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,g取10 m/s2。下列说法正确的是( )

A.初始状态,地面对斜面体c的摩擦力大小为5√3N

B.放电过程中,小物块b对斜面体c的摩擦力不一定变大

C.地面对斜面体c的支持力先变小后变大

D.小物块b和斜面体c之间的动摩擦因数为√3

3

答案 A 由题意可得,初始状态,地面对斜面体c的摩擦力大小为f=T cos 30°,对小球M受力分析得T sin

60°=F,其中F=k Q M Q N

d2=9×109×

10-6×√32×10-6

(0.03)2

N=5√3N,联立解得f=5√3N,故A正确;设小球M的质量

为m,放电过程中,两小球之间的库仑力F减小,对小球M受力分析得T cos α=mg,mg tan α=F,则随着库仑力F减小,夹角α减小,拉力T减小,且开始时α=60°,可求得M小球的质量为0.5 kg,绳子拉力T=10 N,对物块b受力分析知m b g sin θ=T,即开始时,斜面体对物块b的摩擦力为零,随着拉力减小,斜面体对物块b的摩

擦力沿斜面向上,且有m b g sin θ=T+f c ,可见,随着拉力T 减小,斜面体对物块b 的摩擦力一定增大,故B 错误;设b 、c 整体质量为m bc ,则对bc 整体受力分析得F N +T sin θ=m bc g,可见,随着拉力减小,地面对斜面体c 的支持力F N 一直变大,故C 错误;由题意知,放电结束后绳子拉力大小等于小球M 的重力,且滑块b 恰好没滑动,则对b 受力分析得m b g sin θ=mg+μm b g cos θ,解得μ=

√3

6

,故D 错误。

3.(2021河西三模,2)如图所示,在高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角,此时钢丝上的弹力应是表演者重力的( )

A.12

B.cosθ

2

C.

12sinθ D.tanθ2

答案 C 以人为研究对象,分析受力情况,如图所示,根据平衡条件,两钢丝合力与表演者的重力等大反向,则有2F sin θ=mg,解得F=

mg 2sinθ,故钢丝上的弹力应是表演者重力的1

2sinθ

,C 正确,A 、B 、D 错误。

4.(2022河东一模,4)如图所示,物体甲放置在水平地面上,通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连,整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力F,使小球乙缓慢上升一小段距离,整个过程中物体甲保持静止,甲受到地面的摩擦力为f,则该过程中( )

A.f 变小,F 变大

B.f 变小,F 变小

C.f 变大,F 变小

D.f 变大,F 变大

答案 D 以小球乙为研究对象受力分析,设连接小球乙的绳与竖直方向的夹角为α,根据平衡条件可得,水平拉力为F=mg tan α,可见水平拉力F 逐渐增大,绳子的拉力为T=

mg

cosα

,故绳子的拉力也是逐渐增大;以物体甲为研究对象受力分析,根据平衡条件可得,物体甲受地面的摩擦力与绳子拉力的水平方向的分力T x =T cos θ等大反向,故摩擦力f 是逐渐增大的;故D 选项正确。

5.(2022和平二模,5)农村在修建住房时,常用如图所示的简易机械装置来搬运建筑材料。光滑滑轮用通过轴心O 的竖直轻杆固定在支架上的O'点,开始乙手中的绳子松弛,甲站在地面上通过定滑轮缓慢拉动绳子端点A,使材料竖直上升到达楼顶之后,乙再在楼顶水平拉着BC 绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上。整个过程中甲的位置一直不动,下列说法正确的是 ( )

A.材料竖直上升过程中,轻杆OO'上的力一定沿竖直方向

B.乙移动建筑材料的过程中,甲对绳的拉力保持不变

C.乙移动建筑材料的过程中,乙对BC绳的拉力大小不变

D.乙移动建筑材料的过程中,甲对地面的摩擦力逐渐增大

答案 D 材料竖直上升过程中,以定滑轮为研究对象,由于定滑轮与甲这一侧绳子OA拉力存在水平向左的分力,根据受力平衡可知,轻杆OO'对滑轮的作用力一定有水平向右的分力,故轻杆OO'上的力不沿竖直方向,A选项错误;乙移动建筑材料的过程中,可知滑轮与乙这一侧绳子OC与竖直方向的夹角θ逐渐变大,以C

点为对象,根据受力平衡可得T OC=mg

cosθ

,T BC=mg tan θ,可知随着θ的增大,T OC增大,T BC增大,故甲对绳的拉

力增大,乙对BC绳的拉力增大,B、C选项错误;乙移动建筑材料的过程中,对甲受力分析,由受力平衡可知,地面对甲的摩擦力大小等于绳子OA对甲的拉力在水平方向的分力,由于OA绳对甲的拉力增大,且OA绳与水平方向夹角不变,可得地面对甲的摩擦力逐渐增大,根据牛顿第三定律可得,甲对地面的摩擦力逐渐增大,D选项正确。

6.物理生活(2022南开一模,5)弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一,许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”。弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程,屈膝是其中的一个关键动作。现把人屈膝时的情境简化为如图所示模型,设人屈膝下蹲至膝关节弯曲的角度为θ时,大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,则脚掌所受地面竖直向上的弹力为( )

A.F 2tan θ

2

B.F

2tan θ2

C.F 2cos θ2

D.F 2sin θ2

答案 A 设大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大小为F1,已知它们之间的夹角为θ,F为它们的合力的大小,

作出平行四边形如图所示,有F1 cos θ

2=F

2

,则脚掌对地面竖直向下的压力为F N=F1 sin θ

2

,由牛顿第三定律可

知脚掌所受地面竖直向上的弹力为F N'=F

2tan θ

2

。故选A。

7.物理生活(2022河南大联考二)如图所示是常用的千斤顶,摇动手柄时,螺纹轴能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将重物顶起。利用两个相同的千斤顶分别顶起质量为m1、m2的重物,顶起过程中,当上方两臂之间的夹角分别为120°、106°时,两个千斤顶臂上的作用力大小相等。已知sin 53°=0.8,cos53°=0.6,则m1∶m2为( )

A.5∶3

B.5∶4

C.5∶6

D.3∶4

答案 C 假设两次操作中两臂作用力大小相等时,弹力均为F,根据力的平行四边形定则可得2F cos 60°=m1g,2F cos 53°=m2g,解得m1∶m2=5∶6,选项C正确。

8.(2022长沙一中月考八,5)如图所示为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑铰链连接,转动手柄,通过水平螺纹轴减小M、N间的距离,以抬高重物。保持重物不变,MP和PN夹角为120°时N点受到螺纹轴的作用力为F1;MP和PN夹角为60°时N点受到螺纹轴的作用力为F2。不计支持臂和螺纹轴的重力,则F1与F2大小之比为( )

A.1∶1

B.1∶3

C.√3∶1

D.3∶1

答案 D 当两臂间的夹角为120°时,两臂受到的压力为N1=G

2cos60°

=G,对N点分析,N点受到螺纹轴的作

用力为F1=2N1 cos 30°=√3G;当两臂间的夹角为60°时,两臂受到的压力N2=G

2cos30°=√3

3

G,对N点分析,N

点受到螺纹轴的作用力为F2=2N2 cos 60°=√3

3

G,则有F1∶F2=3∶1,故A、B、C错误,D正确。

9.(2022长沙长郡中学月考四,4)挂灯笼的习俗起源于西汉时期,已成为中国人喜庆的象征。如图所示,由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成的角度分别为θ1和θ2。下列关系式中正确的是( )

A.T OA=2mg

tan θ1B.T AB=mg

sin θ2

C.T BC=2mg tan θ1

D.sin θ1=2 sin θ2

答案 B 由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,两边受力对称,对B点受力分析有T AB cos

θ2=T BC,T AB sin θ2=mg,解得T AB=mg

sin θ2,T BC=mg

tan θ2

,故B正确;对A受力分析,由平衡条件有T OA cos θ1=T AB

cos θ2,T OA sin θ1=mg+T AB sin θ2,解得T OA=2mg

sin θ1,T AB=2mgcos θ1

sin θ1 cos θ2

,tan θ1=2 tan θ2,T BC=2mg

tan θ1

,故A、C、

D错误。

10.物理生活[2022广东六校联考(四),3]一枚磁钉将一张A4白纸“吸”在竖直静立的磁性白板上。磁钉与纸始终处于静止状态。下列说法中正确的是( )

A.A4纸受五个力

B.A4纸对白板的摩擦力竖直向上

C.A4纸的重力与白板对它的摩擦力是一对平衡力

D.磁钉对白板的吸引力与白板对磁钉的吸引力是一对平衡力

答案 A 纸受到重力、磁钉和白板对它的正压力、磁钉和白板对它的摩擦力,共5个力作用,故A正确;白板对纸的摩擦力方向向上,由牛顿第三定律知纸对白板的摩擦力方向向下,故B错误;纸在竖直方向受到重力与磁钉和白板对它的摩擦力而平衡,故白板对它的摩擦力与重力并不是一对平衡力,故C错误;磁钉对白板的吸引力与白板对磁钉的吸引力是一对作用力和反作用力,故D错误。

11.物理生活(2022广东新高考联合测评,2)如图所示,小孩斜挎着重力为G的水壶静止站立,水壶与身体接触面视为竖直平面,现保持背带跨肩位置不变,将背带缩短一小段,如图中虚线所示。忽略水壶与身体间的摩擦,关于背带缩短后,下列说法正确的是( )

A.背带对水壶的拉力变大

B.背带对水壶的拉力变小

C.小孩腰部对水壶的支持力变小

D.小孩腰部对水壶的支持力大小不变

答案 A 对水壶进行受力分析如图所示

由平衡条件可知,重力G与腰部对水壶的支持力F N的合力大小等于拉力T,根据几何关系可得T=G

cosθ

,F N=G tan θ,背带缩短后θ角变大,所以T和F N均变大,故A正确,B、C、D错误。

12.物理生活[2022广东七校联合体联考(三),3]如图,用甲、乙两根筷子夹一个小球,甲倾斜,乙始终竖直,在竖直平面内,甲与竖直方向的夹角为θ,不计摩擦,随着θ缓慢减小,小球始终保持静止,则( )

A.筷子甲对小球的弹力变小

B.筷子乙对小球的弹力不变

C.两根筷子对小球的弹力均增大

D.两根筷子对小球的合力将增大

答案 C 分析小球受力情况,如图所示,根据平衡条件知F N2 cos θ=F N1,F N2 sin θ=mg,解得F N1=

mg tanθ,F N2=mg

sinθ

,则随着θ减小,F N2、F N1都在增大,故A 、B 错误,C 正确;由于小球处于静止状态,受到的合力一直为零,故D 错误。

方法技巧 应用解析法解决动态平衡的解题思路 (1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式; (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。

13.物理模型 (2022浙江宁波中学模拟,8)新疆是我国最大的产棉区,自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳地将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型,质量为m 的棉包放在“V ”形挡板上,两板间夹角为120°固定不变,“V ”形挡板可绕P 轴在竖直面内转动,在使BP 板由水平位置逆时针缓慢转动60°的过程中,忽略“V ”形挡板对棉包的摩擦力,已知重力加速度为g,下列说法正确的是 ( )

A.当BP 板转过30°时,棉包对AP 板的作用力大小为

√3

3

mg

B.当BP 板转过30°时,棉包对AP 板的作用力大小为mg

C.当BP 板转过60°时,棉包受到三个力的作用

D.棉包对AP 板的压力先增大后减小

答案 A BP 转过一个角度时的棉包受力如图所示 设BP 给棉包的支持力为F B ,AP 给棉包的支持力为F A , 合力为F,根据平衡条件知F=mg

F A =

mgsin30°sin120°=√3

3

mg

当BP 板转过30°时,∠2=30°,∠3=120°,根据正弦定理可得根据牛顿第三定律知,棉包对AP 板的作用力大小为

√3

3

mg,故A 正确,B 错误;当BP 板转过60°时,AP ．．板处于水平位置．．．．．．．,．不计摩擦．．．．,．棉包只受到重力．．．．．．．

和．AP ．．板的支持力．．．．．,BP ．．．

板虽然与之接触．．．．．．．,．但没有弹力．．．．．,所以受两个力的作用,故C 错误;由已知条件知∠3=120°,所以∠1+∠2=60°,根据正弦定理得F sin ∠3=F B sin ∠1=F A

sin ∠2

又因为

F sin ∠3=mg sin120°,所以比值是一个常数。F A

sin ∠2

=常数,在这个过程中,∠2从0°增大到60°,所以F A 逐渐增加,根据牛顿第三定律知棉包对AP 的压力逐渐增大,故D 错误。

14.物理生活 (2022浙江衢州二模,6)如图甲,工人正使用“涂料滚”给墙壁粉刷涂料。如图乙,粉刷时工人手持撑杆使涂料滚沿竖直墙壁缓慢移动,若涂料滚在向上缓慢移动过程中对墙壁的压力大小保持不变,则( )

甲

乙

A.涂料滚受到的摩擦力方向向上,大小不变

B.涂料滚受到的摩擦力方向向上,大小变大

C.涂料滚受到的摩擦力方向向下,大小变大

D.涂料滚受到的摩擦力方向向下,大小变小

答案 C 由题意可知,工人手持撑杆使涂料滚沿竖直墙壁缓慢移动,涂料滚相对于墙壁有向上运动的趋势,所以涂料滚受到的摩擦力方向向下,且涂料滚竖直方向受力平衡,有N

tanα

=mg+f,其中α为撑杆与墙壁的夹角,α角减小,摩擦力变大,故C 正确,A 、B 、D 错误。

15.(2022浙江9+1高中联盟期中,6)小易同学拍了一张乌龟沿墙角竖直运动的照片,下列说法中正确的是( )

A.乌龟加速上爬时所受的摩擦力大于匀速上爬时所受的摩擦力

B.乌龟选择墙角竖直上爬,是因为墙角相对比较粗糙

C.假设乌龟匀速竖直向下运动,它对墙壁的压力越大,所受摩擦力也越大

D.乌龟竖直向下爬动时,受到竖直向上的滑动摩擦力

答案 A 根据牛顿第二定律可得乌龟所受的摩擦力大小为f=ma+mg,．．．．．．．．所以乌龟加速上爬时所受的摩擦力．．．．．．．．．．．．．．．大于匀速上爬时所受的摩擦力．．．．．．．．．．．．．

,A 正确;乌龟选择墙角上爬,是因为墙角呈直角形,乌龟即使离开地面,其两侧脚对墙面施加压力的同时,两面墙壁也可以对乌龟施加支持力和摩擦力,而乌龟在单面墙壁上则无法上爬,B 错

误;假设乌龟匀速向下运动,则摩擦力与重力平衡,与它对墙壁的压力没有关系,C错误;乌龟竖直向下爬动时,受到静摩擦力,D错误。

16.物理生活(2022江苏南通月考,2)如图甲所示,10个人用20根等长的绳子拉起一个鼓,一端系在鼓上,一端用手拉住,每根绳子与竖直方向的夹角均相等,若绳子连接鼓的结点、拉绳子的手分别在其所在圆周上均等间距分布,鼓处于静止状态且鼓面水平,忽略绳子质量,简化图如图乙所示。现仅使鼓在绳子的作用下保持鼓面水平沿竖直方向缓慢下降,手的高度不变,其他条件不变,则在鼓缓慢下降过程中,下列说法正确的是( )

甲

乙

A.绳子对鼓的合力变大

B.绳子对鼓的合力变小

C.每根绳子对人的作用力增大

D.每根绳子对人的作用力减小

答案 D 鼓缓慢下降,处于动态平衡,绳子对鼓的合力等于鼓的重力,合力不变,A、B错误;根据平衡条件得

,鼓缓慢下降过程中绳子与竖直方向的夹角θ变小, cos θ变大,F减小,C错20F cos θ=mg,解得F=mg

20cosθ

误,D正确。

解题指导对于三维空间内物体的受力分析,不好画、也没有必要画出全部的受力分析图,但要通过空间想象,抓住解题的根本,通过正交分解的方法,找到受力平衡的关系式。

17.物理生活(2022江苏扬州大桥中学调研,3)某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示,夹起玻璃珠后,左侧筷子与竖直方向的夹角θ为锐角,右侧筷子竖直,且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止,忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是( )

A.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大

B.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小

C.左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大

D.右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大

答案 C 对玻璃珠受力分析如图所示。玻璃球受到重力G、左侧筷子对玻璃珠的弹力F1、右侧筷子对玻璃珠的弹力F2,在三个力的作用下处于平衡状态。根据力的平衡可知,两侧筷子对玻璃珠的合力与重力等大反向,故A、B错误。根据力的平衡条件,竖直方向有F1 sin θ=G,水平方向有F2=F1 cos θ,联立得,F2=G cot θ,由于θ小于90°,则一定有F1>G,而F2不一定大于G,故C正确,D错误。

F1=G

sinθ

18.物理科技(2022江苏常州一模,2)歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为√15。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )

A.G

B.

√15C.G

16

D.G

4

答案 D 飞机受到重力G、发动机推力F1、升力F2和空气阻力f作用,重力的方向竖直向下,升力F2的方向竖直向上,空气阻力f的方向与F2垂直,如图所示。

歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航,则水平方向F x=f,竖直方向F2+F y=G,其中F2=√15f,解得

F y=G-√15f,则F12=F x2+F y2=16f2-2√15Gf+G2,观察得知F12表达式为开口向上,对称轴为f=2√15

32

G的

抛物线,即当f=2√15

32

G时F1取得最小值,将f的取值代入F12表达式,解得F1 min=G4,故选D。

一题多解本题也可用矢量三角形来求解。已知飞机所受竖直升力和水平阻力之比为√15,则此二力的合力

F空方向固定,二力合力与竖直方向的夹角θ满足tan θ=

√15

,G大小和方向均不变,据此构建矢

量三角形如图所示,可知推力最小时F推与F空垂直,则有F推min=G sin θ=G

4

,故选D。

19.(2022北京丰台一模,7)如图所示,物块放在与水平面夹角为θ的传送带上,且始终与传送带相对静止。关于物块受到的摩擦力f,下列说法正确的是( )

A.当传送带匀速向上运动时,f的方向一定沿传送带向下

B.当传送带减速向上运动时,f的方向一定沿传送带向上

C.当传送带加速向上运动时,f的方向一定沿传送带向上

D.当传送带加速向下运动时,f的方向一定沿传送带向下

答案 C 当传送带匀速运动时,有mg sin θ=f,f向上;当传送带减速向上运动或加速向下运动时,a向下,无法判断f方向;当传送带加速向上运动时,a向上,有f-mg sin θ=ma,f的方向一定沿传送带向上,所以选C。

20.(2022湖南名校联盟第一次联考,11)如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解,A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳,可沿固定的圆弧形板移动。B固定不动,通过光滑铰链连接长为0.3 m的杆。将细绳连接在杆右端O 点构成支架。保持杆在水平方向,按如下步骤操作:

①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ

②对两个传感器进行调零

③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数

④取下钩码,移动传感器A改变θ角

重复上述实验步骤,得到表格。

F1 1.0010.580… 1.002…

F2-0.868-0.291…0.865…

θ30°60°…150°…

(1)根据表格,A传感器对应的是表中力(选填“F1”或“F2”)。钩码质量为kg(g取10 m/s2,结果保留1位有效数字)。

(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说法正确的是。

A.因为事先忘记调零

B.何时调零对实验结果没有影响

C.为了消除横杆自身重力对结果的影响

D.可以完全消除实验的误差

答案(1)F10.05 (2)C

解析(1)A传感器中的力均为拉力,为正值,故A传感器对应的是表中力F1。平衡时,mg=F1 sin θ,当θ=30°时,F1=1.001 N,可求得m=0.05 kg。(2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,是为了消除横杆自身重力对结果的影响,故C正确。

21.物理科技(2022安徽合肥第一次质检)我国在川西山区建成了亚洲最大的风洞群,目前拥有8座世界级风洞设备,具备火箭助推和飞艇带飞等飞行模拟试验能力。如图所示,风洞实验室中可以产生水平向右、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入其中,杆足够长,小球孔径略大于杆直径,其质量为1.1 kg,与杆间

的动摩擦因数为0.5。当杆与水平方向夹角为37°时,小球沿杆恰好做匀速直线运动,sin 37°=0.6,g取10

m/s2,求此时风力的大小。

答案22 N或2 N

解析若小球沿细杆匀速向上运动,垂直杆方向有

F N=mg cos θ+F sin θ

沿杆方向有f+mg sin θ=F cos θ

又f=μF N

曲一线 2023版《5年高考3年模拟》B 版

第 11 页 共 11 页 解得F=

μmgcosθ+mgsinθcosθ-μsinθ=22 N 若小球沿细杆匀速向下运动,垂直杆方向有

F N =mg cos θ+F sin θ

沿杆方向有mg sin θ=F cos θ+f

又f=μF N

解得F=

mgsinθ-μmgcosθcosθ+μsinθ

=2 N

(统考版)高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第3讲 共点力作用下物体的平衡学生用书

第3讲共点力作用下物体的平衡 一、受力分析 1．定义 把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力________的过程． 2．受力分析的一般顺序 先画已知力，其次分析场力(________、电场力、磁场力)，再分析接触力(弹力、________)，最后分析其他力．如图所示对A受力分析． 二、共点力的平衡 1．平衡状态 物体处于________状态或________________状态． 2．平衡条件 F合＝0或者{F x=0 F y=0 则小球F合＝____；即F－mg＝0. 物块F x＝____，F y＝____；即F cos θ－F f＝0，F sin θ＋F N－mg＝0. 3．平衡条件的推论 (1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小________，方向________． (2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外两个力的合力大小________，方向________，并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量________. (3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与另外几个力的合力大小________，方向________．, 生活情境 1.一个小朋友从滑梯的最高点由静止向下滑动的情景，如下图所示，在分析小朋友受力情况时，判断下列正误．

(1)小朋友在下滑过程中，受重力、支持力、滑动摩擦力和下滑力．( ) (2)小朋友在滑梯最高点静止时，受力平衡．( ) (3)小朋友从最高点向下滑动的瞬间，因速度为零，所以她处于平衡状态．( ) (4)小朋友对滑梯的压力和摩擦力，都作用在滑梯上．( ) 教材拓展 2.[人教版必修1P91T1改编] 如图所示，光滑竖直墙壁上有一颗钉子，分两次用长短不同的轻绳将同一个足球挂在该钉子上，足球分别静止在A、B两点；绳子拉力分别为T A和T B，墙对足球的支持力分别为N A 和N B，则下列说法正确的是( ) A．T AT B，N AN B D．T A>T B，N A>N B

2013年高考物理真题汇编全解全析：专题二 相互作用 Word版含解析

专题二 相互作用 1．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ，15题)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F 1和F 2(F 2＞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 【解析】选C.物块在斜面上处于静止状态，先对物体进行受力分析，确定其运动趋势，列平衡方程得F f .物块受与斜面平行的外力F 作用，而在斜面上静止，此时摩擦力的大小和方向将随F 的变化而变化．设斜面倾角为θ，由平衡条件F 1－mg sin θ－F fmax ＝0，F 2－mg sin θ ＋F fmax ＝0，解得F fmax ＝F 1－F 2 2 ，故选项C 正确． 2．(2013·高考北京卷，16题)倾角为α、质量为M 的斜面体静止在水平桌面上，质量为m 的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是( ) A ．木块受到的摩擦力大小是mg cos α B ．木块对斜面体的压力大小是mg sin α C ．桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcos α D ．桌面对斜面体的支持力大小是(M ＋m )g 【解析】选D.以木块为研究对象，如图1所示，有f ＝mg ·sin α，F N ＝mg cos α，故选项A 、B 均错误；以木块与斜面体所组成的整体为研究对象，如图2所示，有f ′桌＝0，F N 桌′＝(M ＋m )g ，故选项C 错误，选项D 正确． 3．(2013·高考天津卷，5题)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点．现用水平力F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是( ) A ．F N 保持不变，F T 不断增大 B ．F N 不断增大，F T 不断减小 C ．F N 保持不变，F T 先增大后减小 D ．F N 不断增大，F T 先减小后增大 【解析】选D.选小球为研究对象，其受力情况如图所示，用平行四边形定则作出相应的“力三角形OAB ”，其中OA 的大小、方向均不变，AB 的方向不变，推动斜面时，F T 逐渐趋于水平，B 点向下转动，根据动态平衡，F T 先减小后增大，F N 不断增大，选项D 正确．

高一物理_期末复习资料之二_相互作用(含答案)

高一物理期末复习之二相互作用2013-01 【例1】下列关于力的说法中，正确的是 A．只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用 B．力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物体，又有受力物体 C．一个物体先对别的物体施加力后，才能受到反作用力 D．物体的施力和受力是同时的 【例2】关于物体的重心，以下说法正确的是 A．物体的重心一定在该物体上 B．形状规则的物体，重心就在其中心处 C．用一根悬线挂起的物体静止时，细线方向一定通过物体的重心 D．重心是物体上最重的一点 【例3】如图所示，小车上固定一根折成α角的曲杆，杆的另一端一固定 一质量为m的球，则（1）当小车静止时杆对球的弹力大小及方向如何?（2） 当小车以加速度a向右加速运动时杆对球的弹力大小及方向如何? 【例4】在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为ι、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，如图甲所示．木块与地面间的动摩擦因数为μ，现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 ( ) 【例5】如右图所示，质量为m的木块在倾角为θ的斜面上沿不同方向以不同速度V l、V2、V3滑行时，小木块受到的滑动摩擦力多大?斜面受到的滑动摩擦力多大?(已知木块与斜面间的动摩擦因数为μ． 【例6】如下图所示，拉力F使叠放在一起的A、B两物体以共同速度沿F方向做匀速直线运动，则 A．甲、乙图中A物体均受静摩擦力作用，方向与F方向相同。 B．甲、乙图中A物体均受静摩擦力作用，方向与，方向相反 C．甲、乙图中A物体均不受静摩擦力作用 D．甲图中A物体不受静摩擦力作用，乙图中A物体受静摩擦力作用，方向与F方向相同 【例7】．在倾角为α的斜面上，放一质量为m的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则球对斜面的压力为 【例8】分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下正确的是 A．只有唯一组解 B．一定有两组解 C．可能有无数组解 D．可能有两组解

高中物理高考 2022届高考物理二轮复习专题练习 专题2 相互作用(word版含答案)

专题2 相互作用 专题训练 一、单选题 1．（2022·北京丰台·一模）纳米微吸材料是一种新型材料。如图所示，一手机被吸附在由纳米微吸材料制成的手机支架上，此时手机处于静止状态。若手机质量为m ，手机和水平面的夹角为θ，重力加速度为g ，手机支架对手机的作用力大小为（ ） A ．mg B ．sin mg θ C ．cos mg θ D ．tan mg θ 2．（2022·四川遂宁·二模）如图，木板AB 上固定一垂直于板面的挡板，小球紧靠挡板静止在木板上，不计球与木板和挡板间的摩擦。现保持木板A 端的位置不变，缓慢抬高木板B 端，则在该过程中（ ） A ．木板和挡板对球作用力的合力增大 B ．球对木板的压力减小 C ．球对挡板的压力先增大后减小 D ．球对挡板的压力大小不变 3．（2022·辽宁·模拟预测）如图所示，悬挂在O 点的三个小球a 、b 、c 由轻细线相连，它们的重力大小均为G 。当大小为G 的水平拉力作用在b 上时，a 、b 间的细线与水平方向的夹角为1θ；当大小为G 的水平拉力作用在c 上时，a 、b 间的细线与水平方向的夹角为2θ，则12tan :tan θθ为（ ） A ．1:1 B ．1:2 C ．1:3 D ．2:1 4．（2022·安徽马鞍山·一模）如图所示，半径为R 的光滑半圆形支架竖直固定在水平地面上，套在支架上

的两小球a 和b 用轻绳连接，处于静止状态。小球a 和b 距地面的高度分别为0.8R 、0.6R 。则（ ） A ．两小球质量之比:3:4a b m m = B ．两小球质量之比:4:3a b m m = C ．支架对两小球的弹力之比:3:4a b F F = D ．支架对两小球的弹力之比:4:5a b F F = 5．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，滑块M 与重物m 通过轻绳跨过定滑轮相连，M 放在水平地面的长木板上，当长木板在外力的作用下向右运动时，M 静止不动。测得M 与m 的总质量为1.4kg ，固定滑轮的悬线拉力为5N ，与竖直方向的夹角为37°，若定滑轮的重力忽略不计，重力加速度取10m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则M 与长木板间的动摩擦因数为（ ） A ．0.2 B ．0.3 C ．0.4 D ．0.5 6．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，质量为m 的半球体和质量为M 的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。半球体的底面与竖直方向夹角为α，重力加速度g ，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ） A ．正方体受3个力的作用 B ．正方体对半球体的弹力大小为 cos mg α C ．水平面对正方体的弹力大小为（M+m ）g cos α D ．左侧墙面对正方体的弹力大小等于mg cot α 7．（2022·四川巴中·一模）有三种不同抗拉强度Rm （在拉断前承受的最大拉力值）的材料a 、b 、c ，其中c 的R 值最大，a 的最小，某次施工时按如图所示对a 、b 、c 三种材料制成的钢绳进行安装，为了安

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

2019年高考物理总复习(教科版)试题：第二章 相互作用 第2课时 力的合成与分解 受力分析 Word版含解析

第2课时力的合成与分解受力分析 1.如图所示,F1,F2为有一定夹角的两个力,L为过O点的一条直线,当L 取什么方向时,F1,F2在L上分力之和为最大( A ) A.F1,F2合力的方向 B.F1,F2中较大力的方向 C.F1,F2中较小力的方向 D.以上说法都不正确 解析:要想使F1,F2在L上分力之和最大,也就是F1,F2的合力在L上的分力最大,则L的方向应该沿F1,F2的合力的方向. 2.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( B ) A.1和4 B.3和4 C.2和4 D.3和2 解析: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. 3.(2018·山东聊城模拟)某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1 N大小的力),该物体所受的合外力大小正确的是( D )

A.(甲)图中物体所受的合外力大小等于4 N B.(乙)图中物体所受的合外力大小等于2 N C.(丙)图中物体所受的合外力大小等于0 D.(丁)图中物体所受的合外力大小等于0 解析:图(甲)中,先将F1与F3合成,再以3 N和4 N为边画平行四边形,并结合勾股定理知合力的大小为5 N,A项错误;图(乙)中,先将F1与F3正交分解,再合成,求得合力的大小等于5 N,B项错误;图(丙)中,可将F3正交分解,求得合力的大小等于6 N,C项错误;根据三角形定则,图(丁)中合力的大小等于0,D项正确. 4.如图,一个家用台灯静止放在桌面上,下列描述中正确的是( D ) A.台灯对桌子的作用力和桌子对台灯的作用力是一对平衡力 B.台灯受到向左的摩擦力 C.旋转点O对灯头的作用力沿AB方向 D.台灯底座所受合外力为零

1_专题二 相互作用(资料包word版)

专题二相互作用 1.(2022山东潍坊一模,2)如图甲所示为被称作“雪游龙”的国家雪车雪橇中心,2022年北京冬奥会期间,该场馆承担雪车、钢架雪车、雪橇三个项目的全部比赛。图乙为运动员从侧壁冰面过“雪游龙”独具特色的360°回旋弯道的场景,在某段滑行中运动员沿倾斜侧壁在水平面内做匀速圆周运动,则此段运动过程中( ) 甲乙 A.雪车和运动员所受合外力为零 B.雪车受到冰面斜向上的摩擦力 C.雪车受到冰面的摩擦力方向与其运动方向相反 D.运动员所受雪车的支持力小于自身重力 答案 C 雪车和运动员沿倾斜侧壁在水平面内做匀速圆周运动,处于非平衡状态,所受合外力不为零,A错误;雪车受到的摩擦力是滑动摩擦力,与相对冰面运动方向相反,故受到的摩擦力方向与其运动方向相反,B错误,C正确;雪车和运动员沿倾斜侧壁在水平面内做匀速圆周运动,运动员所受到的合外力指向轨迹圆心,故所受雪车的支持力大于自身重力,D错误。 2.(2022山东潍坊二模,5)如图所示,质量m b=2 kg的小物块b置于倾角为θ=30°的斜面体c上,通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电荷Q M=1×10-6 C的小球M连接,左侧细绳与斜面平行,带负电荷 Q N=-√3 2 ×10-6 C的小球N用绝缘细绳悬挂于P点,两小球的质量相等。初始时刻,连接小球M的一段细绳与竖直方向的夹角α=60°且两小球之间的距离d=3 cm。设两带电小球在缓慢漏电的过程中,两球心始终处于同一水平面,且b、c都静止,放电结束后滑块b恰好没滑动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,g取10 m/s2。下列说法正确的是( ) A.初始状态,地面对斜面体c的摩擦力大小为5√3N B.放电过程中,小物块b对斜面体c的摩擦力不一定变大 C.地面对斜面体c的支持力先变小后变大 D.小物块b和斜面体c之间的动摩擦因数为√3 3 答案 A 由题意可得,初始状态,地面对斜面体c的摩擦力大小为f=T cos 30°,对小球M受力分析得T sin 60°=F,其中F=k Q M Q N d2=9×109× 10-6×√32×10-6 (0.03)2 N=5√3N,联立解得f=5√3N,故A正确;设小球M的质量 为m,放电过程中,两小球之间的库仑力F减小,对小球M受力分析得T cos α=mg,mg tan α=F,则随着库仑力F减小,夹角α减小,拉力T减小,且开始时α=60°,可求得M小球的质量为0.5 kg,绳子拉力T=10 N,对物块b受力分析知m b g sin θ=T,即开始时,斜面体对物块b的摩擦力为零,随着拉力减小,斜面体对物块b的摩

2022届高考物理二轮复习题相互作用(word版含答案)

备战2022届高考物理：相互作用二轮题附答案 一、选择题。 1、物块m位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态．如图所示，若将外力F撤去，则() A．物块可能会沿斜面下滑 B．物块受到的摩擦力变小 C．物块受到的摩擦力大小不变 D．物块对斜面的压力变小 2、如图所示，倾角为30°的斜面固定在水平地面上，两根相同的光滑细钉(大小不计)垂直斜面对称固定在斜面底边中垂线OO′的两侧，相距l，将一遵循胡克定律、劲度系数为k的轻质弹性绳套套在两个细钉上时，弹性绳恰好处于自然伸长状态。现将一物块通过光滑轻质挂钩挂在绳上并置于斜面上的A位置，物块在沿斜面向下的外力作用下才能缓慢沿OO′向下移动。当物块运动至B位置时撤去外力，物块处于静止状态。已知OB=l，轻绳始终与斜面平行，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法中正确的是( ) A.在移动物块的过程中，斜面对物块的支持力保持不变 B.物块到达B位置时，弹性绳的张力大小为k l C.撤去外力后，物块在B位置受到的摩擦力可能大于 D.物块从A位置到达B位置的过程中，物块与弹性绳系统机械能守恒 *3、如图所示，一根绳子一端固定于竖直墙上的A点，另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B，其中绳子的PA段处于水平状态，另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连，在绕过光滑的定滑轮Q后在其端点O施加一水平向左的外力F，使整个系统处于平衡状态，滑轮均光滑、轻质，且均可看作质点，现拉动绳子的端点O使其

向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态，则该平衡状态与原平衡状态相比较( ) A.拉力F增大 B.拉力F减小 C.角θ不变 D.角θ减小 4、浙江乌镇一带的农民每到清明时节举办民俗活动，在一个巨型石臼上插入一根硕大的毛竹，表演者爬上竹梢表演各种惊险动作。如图所示，下列说法正确的是() A．在任何位置表演者静止时只受重力和弹力作用 B．在任何位置竹竿对表演者的作用力必定与竹竿垂直 C．表演者静止时，竹竿对其作用力必定竖直向上 D．表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力就越小 5、如图所示，矩形物块A和楔形物块B、C叠放在水平地面上，B物块上表面水平．水平向左的力F作用在B物块上，整个系统处于静止状态，则以下说法正确的是() A．物块A的受力个数为4个 B．物块B的受力个数为4个 C．地面对物块C的支持力小于三者重力之和 D．地面对物块C的摩擦力大小等于F，方向水平向右 6、(双选)如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，下列说法正确的是()

创新设计 2022版高考物理(人教)大一轮复习配套检测：第二章 相互作用能力课 Word版含解析

力量课多物体平衡及平衡中的临界、极值问题 一、选择题（1～7题为单项选择题，8～11题为多项选择题） 1．如图1所示，斜面体A放在水平地面上，用平行于斜面的轻弹簧将物块B拴在挡板上，在物块B上施加平行于斜面对上的推力F，整个系统始终处于静止状态，则下列说法正确的是（） 图1 A．物块B与斜面之间肯定存在摩擦力 B．弹簧的弹力肯定沿斜面对下 C．地面对斜面体A的摩擦力肯定水平向左 D．若增大推力，则弹簧弹力肯定减小 解析因不知道弹簧处于伸长还是压缩状況，故A、B、D错误；对整体受力分析，地面对斜面体A的摩擦力与推力F的水平分力等大反向，故C正确。 答案 C 2．（2022·江苏淮安高三考前信息卷）如图2所示，斜面的倾角为30°，物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端，A、B重力分别为10 N、6 N，整个装置处于静止状态，不计一切摩擦，则弹簧测力计的读数为（） 图2 A．1 N B．5 N C．6 N D．11 N 解析对物体A由共点力平衡条件有F T－G A sin 30°＝0，由牛顿第三定律可知，弹簧测力计 的读数为F T＝5 N。选项B正确。 答案 B 3.如图3所示，两个物体A、B的质量均为1 kg，各接触面间的动摩擦因数均为0.3，同时用F ＝1 N的两个水平力分别作用在A、B上，则地面对物体B，B对物体A的摩擦力分别为（取g＝10 m/s2）（） 图3 A．6 N 3 N B．1 N 1 N C．0 1 N D．0 2 N 解析以A、B整体为争辩对象进行受力分析，可知地面对B的摩擦力为零；再以A为争辩对象进行受力分析，F f＝μmg＝3 N＞1 N，可知B对A的摩擦力与力F大小相等、方向相反，大小为1 N，所以选项C正确。 答案 C 4．（2022·陕西西安交大附中等五校联考）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4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（） 图4 A. 3 3mg B．mg C. 3 2mg D. 1 2mg 解析以a、b为整体，整体受重力2mg、悬绳Oa的拉力F T及拉力F三个力而平衡，如图所示，三力构成的矢量三角形中，当力F垂直于悬绳拉力F T时有最小值，且最小值F＝2mg sin θ＝mg，B项正确。

创新设计 2022版高考物理(人教)大一轮复习配套检测：第二章 相互作用基础课1 Word版含解析

基础课1重力弹力摩擦力 选择题（1～9题为单项选择题，10～14题为多项选择题） 1．（2022·江苏南京模拟）如图1所示，物体A和B处于静止状态，重力分别为9 N和4 N，不计弹簧测力计和细线的重力，不考虑摩擦，弹簧测力计的读数是（） 图1 A．9 N B．4 N C．5 N D．13 N 解析由题图可知细线中拉力大小等于B的重力，而弹簧两侧受力相等，弹簧测力计的读数等于弹簧测力计受到的拉力，所以读数为4 N。 答案 B 2．大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体能沿不同粗糙程度的水平面匀速运动，则物体与水平面间的摩擦力最大的是（） 解析依据物体的平衡条件有：f A＝F，f B＝F cos 30°，f C＝F cos 30°，f D＝F cos 60°，知物体与水平面间的摩擦力最大的是A。 答案 A 3．如图2所示，木块放在水平地面上，在F＝6 N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s。则下列说法中正确的是（）图2 A．以1 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力大小为6 N B．当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，它受到的水平拉力大于6 N C．当用8 N的水平拉力使木块运动时，木块受到的摩擦力为8 N D．将水平拉力F撤去后，木块运动的越来越慢，木块受到的摩擦力越来越小 答案 A 4．如图3所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，物块位于水平面上。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2。物块与地面间的最大静摩擦力为F f m，则弹簧的劲度系数为（） 图3 A. F f m x 1＋x2 B. 2F f m x1＋x2 C. 2F f m x2－x1 D. F f m x2－x1 解析设弹簧原长为L，由胡克定律知对物块离墙壁最近的点有k（L－x1）＝F f m，对物块离 墙壁最远的点有k（x2－L）＝F f m，联立解得k＝2F f m x2－x1 ，选项C正确。 答案 C 5．如图4所示，物块A放在倾斜的木板上，转变木板与水平面之间的夹角θ，发觉当θ＝30°和θ＝45°时物块A所受的摩擦力大小恰好相等，则物块A与木板之间的动摩擦因数为（） 图4 A. 1 2 B. 2 2 C. 3 2 D. 2 解析θ＝30°时物块处于静止状态，静摩擦力和重力沿斜面对下的分力相等，即F f＝mg sin 30°。当θ＝45°时物块沿斜面下滑，滑动摩擦力为F f＝μF N＝μmg cos 45°，

2024届高考一轮复习物理教案(新教材人教版)第二章相互作用实验三探究两个互成角度的力的合成规律

实验三探究两个互成角度的力的合成规律 目标要求 1.掌握实验原理、器材、步骤及注意事项.2.理解教材基本实验的数据处理方法，并会进行误差分析.3.理解创新和拓展实验原理并会处理数据，进行误差分析． 实验技能储备 1．实验原理 如图所示，分别用一个力F、互成角度的两个力F1、F2，使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O，即伸长量相同，根据合力的定义，F为F1和F2的合力，作出力F及F1、F2的图示，分析F、F1和F2的关系． 2．实验器材 方木板，白纸，弹簧测力计(两个)，橡皮条，小圆环，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(若干)，铅笔． 3．实验步骤 (1)装置安装：在方木板上用图钉固定一张白纸，如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的原长为GE. (2)两力拉：如图乙，在小圆环上系上两个细绳套，用手通过两个弹簧测力计互成角度地共同拉动小圆环，小圆环处于O点，橡皮条伸长的长度为EO.用铅笔描下O点位置、细绳套的方向，并记录两弹簧测力计的示数F1、F2. (3)一力拉：如图丙，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于O点，记下细绳套的方向和弹簧测力计的示数F. (4)重复实验：改变拉力F1和F2的大小和方向，重复做几次实验． 4．数据处理 (1)用铅笔和刻度尺从点O沿两细绳套的方向画直线，按选定的标度作出F1、F2和F的图示． (2)以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线代表的力记为F′，如图丁．

(3)分析多次实验得到的多组数据，比较F与F′在误差允许的范围内是否完全重合，从而总结出两个互成角度的力的合成规律：平行四边形定则． 5．注意事项 (1)弹簧相同：使用弹簧测力计前，要先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，使它指在零刻度处，再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，两个测力计的示数相同方可使用． (2)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时小圆环的位置一定要相同． (3)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～120°之间为宜． (4)尽量减少误差：在合力不超出弹簧测力计的量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些；细绳套应适当长一些，便于确定力的方向． (5)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些． 考点一教材原型实验 例1(2023·黑龙江省哈师大附中高三检测)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，实验装置及实验过程如图甲、乙、丙所示，E为橡皮筋原长时小圆环的位置，O为实验时小圆环被拉至的位置． (1)图丁中弹簧测力计的示数为________ N； (2)在实验过程中，不必记录的有________； A．甲图中E的位置

2020新亮剑高考物理总复习讲义：第二单元 相互作用 微专题2 Word版含解析

姓名，年级：时间：

微专题2 受力分析共点力平衡 见《自学听讲》P26 一物体的受力分析 1。是否受力的判断方法 方法解读 假设法在未知某力是否存在时，先对其做出存在的假设，然后根据该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在 动力学 分析法 对加速运动的物体进行受力分析时,应用牛顿运动定律进行分析求解的方法 2。受力分析的四个步骤 【温馨提示】受力分析图画好后，一定要判断一下受力情况与物体的运动状态是否相符合,不要“多力”或“丢力"。①防止“多力”的有效途径是找力的施力物体，若某力有施力物体则它实际存在,无施力物体则它不存在,另外合力与分力不要重复分析。②按正确的顺序进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施。 例1（多选)如图甲所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠 在竖直粗糙墙壁上，关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是（）. A。A一定受到四个力 B。B可能受到四个力 C。B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D。A与B之间一定有摩擦力 解析对A、B整体受力分析，如图乙所示，整体受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可 知B与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力,故C项错误;对B受力分析如图丙所示，其受到 重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态,故B只能受到三个力,B项错误;对A受力分析,如图丁所示,其受到重力、推力、B对它的弹力和摩擦力，共四个力,A、D两项正确.

乙 丙 丁 答案AD 二处理平衡问题的常用方法 方法内容 合成法物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反 分解法物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件 正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用而平衡时,将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件 (续表） 方法内容 力的三角形法对受三个力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力 【温馨提示】处理平衡问题的两点说明： (1)物体受三个力平衡时,利用力的分解法或合成法比较简单.（2)解平衡问题建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少。物体受四个以上的力作用时,一般要采用正交分解法. 例2在科学研究中,可以用风力仪器直接测量风力的大小，其原理如图甲所示, 仪器中一根轻质金属丝下悬挂着一个金属球,无风时,金属丝竖直下垂；当受到沿水 平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大,偏角越大，通过传感 器，就可以根据偏角的大小测出风力的大小。求风力大小F跟金属球的质量m、偏角 θ之间的关系。 解析方法一力的合成法 如图乙所示,风力F和拉力F T的合力与重力等大反向,由平行四边形定则可得F=mg tan θ. 方法二效果分解法 重力有两个作用效果,使金属球抵抗风的吹力和使金属丝拉紧,所以可以将重力沿水平方向和金属丝的方向进行分解，如图丙所示，由几何关系可得F=F’=mg tan θ。

2021优化方案二轮专题复习物理2 二 相互作用教师用书word版

二相互作用 一、基本概念和规律 1．力的概念 (1)力是物体间的相互作用，力总是成对出现的，这一对力的性质相同，不接触的物体间也可以有力的作用，如重力、电磁力等。 (2)力是矢量，其作用效果由大小、方向及作用点三个要素决定。力的作用效果是使物体产生形变或加速度。 2．重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。大小为G＝mg；方向总是竖直向下。 3．弹力 (1)产生的条件：两物体相互接触，发生弹性形变。 (2)常见弹力的方向

有关为正压力 ) 方向沿接触面与受力物体相对运动趋势的方 向相反 沿接触面与受力物体相 对运动的方向相反 作用点实际上接触面上各点都是作用点，常把它们等效到一个点上，在作力的图示或示意图时，一般把力的作用点画到物体的重心上 (1)平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。 (2)共点力作用下物体的平衡条件 物体所受合外力为零即F 合＝0，若正交分解则 ⎩ ⎨ ⎧F x合＝0 F y合＝0 。 6．平衡条件重要推论 (1)二力平衡 如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反，为一对平衡力。 (2)三力平衡 ①如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反。 ②物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，表示这三个力的有向线段通过平移可构成封闭三角形。 ③物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，如图所示， 则有(拉密定理)： F1 sin ∠1 ＝ F2 sin ∠2 ＝ F3 sin ∠3 。 7．力的合成与分解 (1)合力与分力的关系：等效替代关系。 (2)运算法则：平行四边形定则或三角形定则。 (3)力的效果分解法 ①根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向； ②根据两个实际分力的方向画出平行四边形；

2020年高考江苏版高考物理 专题二 相互作用

专题二相互作用 挖命题 【考情探究】 分析解读力的合成与分解的计算通常用作图法和直角三角形知识解决;共点力的平衡要求解决在一个平面内的共点力平衡问题。本专题是力学的基础,是贯穿整个物理学的核心,要注重提高受力分析能力。从力学的基本概念出发,通过研究重力、弹力、摩擦力,逐步认识力的矢量性、相互性,以及力在合成与分解时遵循的平行四边形定则。受力分析是解决力学问题的基础和关键,共点力作用下的物体的平衡条件更是广泛应用

于力、热、电等各板块当中,这就决定了本专题知识在高考中的重要位置。高考中一般以生活中的实例为背景考一道共点力平衡的选择题,另外就是在各板块中作为基础知识运用。从近几年考查规律来看,通常是第二道计算题第一小问考查共点力的平衡问题。 【真题典例】 破考点 【考点集训】 考点一常见的三种力 1.(2017江苏苏锡常镇四市调研)(多选)如图所示,将长为l的橡皮筋上端O固定在竖直放置的木板上,另一端M通过细线悬挂重物。某同学用水平力F A在M处拉住橡皮筋,缓慢拉动M到A点处,松开后,再次用水平力F B拉M,缓慢将橡皮筋也拉至OA直线上,此时M位于图中的B点处。下列判断正确的是( )

A.当M被拉到A点处时,橡皮筋长度OA可能小于l B.当M被分别拉到A、B两点处时,橡皮筋的弹力T A=T B C.当M被分别拉到A、B两点处时,所用水平拉力F A

2022《单元滚动检测卷》高考物理(全国通用)精练 第二章 相互作用 Word版含答案

单元滚动检测二相互作用 考生留意： 1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，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． 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 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题只有一个选项正确，第8～12题有多项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分) 1．关于静摩擦力的说法不正确的是( ) A．静摩擦力有最大值，说明静摩擦力的值在肯定范围内是可变的 B．静止物体受到的摩擦力肯定是静摩擦力 C．静摩擦的方向可能与其运动方向相同 D．运动的物体可能受静摩擦力作用 2．将重为4mg均匀长方体物块切成相等的A、B两部分，切面与边面夹角为45°，如图1所示叠放并置于水平地面上，现用弹簧秤竖直向上拉物块A的上端，弹簧秤示数为mg，整个装置保持静止．则( ) 图1 A．地面与物块间可能存在静摩擦力 B．物块对地面的压力大于3mg C．A对B的压力大小为mg D．A、B 之间静摩擦力大小为 2 2 mg 3.如图2所示，物体受到沿斜面对下的拉力F作用静止在粗糙斜面上，斜面静止在水平地面上，则下列说法正确的是( ) 图2 A．斜面对物体的作用力的方向竖直向上 B．斜面对物体可能没有摩擦力 C．撤去拉力F后物体仍能静止 D ．水平地面对斜面没有摩擦力 4．在水平地面上固定一个上表面光滑的斜面体，在它上面放有质量为m的木块，用一根平行于斜面的细线连接一个轻环，并将轻环套在一根两端固定、粗糙的水平直杆上，整个系统处于静止状态，如图3所示，则杆对环的摩擦力大小为( ) 图3 A．mg sinθB．mg cosθ C．mg tanθD．mg sinθcosθ 5．如图4所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮的不行伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向成θ＝37°的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B 的绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数μ＝0.4，设滑环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A和滑环B的质量之比为( ) 图4 A. 7 5 B. 5 7 C. 13 5 D. 5 13 6．如图5所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ.在m1左端施加水平拉力F，使m1、m2均处于静止状态，已知m1表面光滑，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )

版高考物理一轮复习 第二章 相互作用 小专题二 共点力作用下的平衡问题课时训练(含解析)新人教版-新

小专题二共点力作用下的平衡问题 1.如下列图,有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行,在此过程中,蜻蜓受到空气对它的作用力的方向是( A ) A.a方向 B.b方向 C.c方向 D.d方向 解析:蜻蜓做匀速直线运动,受重力和空气的作用力而平衡,故空气对蜻蜓的作用力竖直向上,即沿a方向,应当选A。 2.如下列图,重物挂在弹性很好的橡皮筋的中点,在橡皮筋的两点S,P相互缓慢靠近的过程中,其长度( C ) A.先增加后缩短 B.逐渐增加 C.逐渐缩短 D.保持不变 解析:两条橡皮筋拉力的合力与重物的重力平衡,设它们的夹角为2θ,如此橡皮筋的拉力F满足2Fcos θ=mg,当θ减小时,cos θ增大,F减小,橡皮筋的长度缩短,C正确。 3.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。物块与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取10 m/s2。假设轻绳能承受的最大张力为1 500 N,如此物块的质量最大为( A ) A.150 kg B.100 kg C.200 kg D.200 kg 解析:对物块受力分析,如下列图。F T=F f+mgsin θ,F N=mgcos θ,又F f=μF N,代入数据解得m=150 kg,故A正确。

4.四个半径为r的匀质球在光滑的水平面上堆成锥形,如下列图。下面的三个球A,B,C用绳缚住,绳与三个球心在同一水平面内,D球放在三球上方处于静止状态。如果四个球的质量均为m,如此D球对A,B,C三球的压力均为( D ) A.mg B.mg C.mg D.mg 解析: 如下列图,A,B,C,D分别为四个球的球心,θ为BD连线与竖直方向间的夹角,根据几何关系有sin θ=,cos θ=,对D球,由平衡条件得3Fcos θ=mg,其中F为A,B,C三球对D球的支持力大小,可得F=mg,由牛顿第三定律可知D球对A,B,C三球的压力均为mg,选项D正确。 5.如下列图,外表光滑,质量不计的尖劈顶角为α,插在缝A,B之间,在尖劈背上加一压力F,如此尖劈对A侧和B侧的压力大小分别为( C ) A.Fsin α和Ftan α B.Fcos α和

高中物理 相互作用(二)受力分析专题

相互作用（二）受力分析专题 特殊法判断。 4．如何防止“多力”或“丢力” (1) 防止“多力”的有效途径是找出力的施力物体，若某力有施力物体则它实际存在，无施力物体则它不存在。另外合力与分力不要重复分析。 (2) 按正确的顺序(即一重、二弹、三摩擦、四其他)进行受力分析是保证不“丢力”的有效措施。 冲上粗糙的 【典例2】如图所示，A、B两个物体的 1 kg，现在它们在拉力 对A、B分别画出完整的受力分析。 、B之间的摩擦力大小为多少。 B．3

只分析外力。 【典例5】倾角θ＝37°，质量 知识点二正交分解法 1. 力分解为两个相互垂直的分力的方法称为正交分解法。 例如将力F沿x和y两个方向分解，如图所示，则 F x＝F cos θF y＝F sin θ

多的力，也就是说需要向两坐标轴上投影分解的力少一些。这样一来，计算也就方便一些，可以 就是将物理问题的某些研究对象或某些过程、状态从系统或全过程中隔离出来进行研究的方知识点三【典例探究】 【典例

＝5 N，f2＝0，f3＝5 N ＝5 N，f2＝5 N，f3＝0 ＝0，f＝5 N，f＝5 N 现行高考要求，物体受到往往是三个共点力问题，利 】用绳 是其它

-1 先减小，后增大 B.F 先减小后增大(B)F1

个力中其中两个力是绳的拉力，由于是同一根 点位置固定，A 端缓慢左移时， 答案与解析 1.【答案】A 2.【答案】(1) 见规范解答图 (2) 0 (3) 4 N 【解析】(1) 以A 为研究对象，A 受到重力、支持力作用；以B 为研究对象，B 受到重力、支持力、压力、拉力、地面对B 的滑动摩擦力作用；如图。 (2) 对A ：由二力平衡可知A 、B 之间的摩擦力为0。 (3) 以A 、B 整体为研究对象，由于两物体一起做匀速直线运动，所以受力如图，水平方向上由二力平衡得拉力等于滑动摩擦力， 即F ＝F f ＝μ B 地 F N B ，而F N B ＝ G B ＋G A ， 所以F ＝0.2×(1×10＋1×10) N＝4 N 。 3.【答案】C 【解析】以物体B 为研究对象，B 受重力G 、向上的外力F 和A 对B 的压力N ，物体B 有相对A 上移的运动趋势，故A 对B 的静摩擦力沿斜面向下。故选项C 正确。 4.【答案】248 N 430 N

1_专题二 相互作用(试题word版)

专题二相互作用 高频考点 考点一三种常见的力力的合成与分解 基础三种常见的力的方向判断、大小计算,对合力与分力的认识等。 重难常见力的分析,力的合成与分解。 限时20分钟,正答率: /7。 基础 1.(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 A 2.(2022湖南百师联盟摸底,2)拉伸弹簧拉力器可以锻炼肱二头肌,它由几根规格相同的弹簧并联而成,锻炼时可以根据自身情况选择挂3根弹簧或4根弹簧。如果甲同学挂3根弹簧,拉 伸时双手水平拉动拉力器,使弹簧产生稳定的形变Δx;乙同学挂4根弹簧,用同 Δx,则甲、乙两同学提供的拉力之比为( ) 样拉伸方式,使弹簧产生形变5 4 A.3∶4 B.3∶5 C.4∶5 D.2∶3 答案 B 3.(2022湖北新高考3月质量检测,6)一质量为m的木块能够静止于倾角θ=30°的斜面上,现对木块施加恒定 mg,木块仍静止在斜面上,如图所示。则木块在前、后两种情况下所受 的水平力F=1 2 的摩擦力大小之比为( ) A.1∶1 B.2∶1 C.1∶√2 D.√2∶1 答案 C 重难 4.(2022广东广州二模)(多选)黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图,唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定,铁牛底部的铁柱插入地下。设桥索对铁牛的拉力为F1,铁柱对铁牛的作用力为F2,则( ) A.若F1增大,F2也增大 B.若F1增大,F2将减小 C.F1与F2的合力方向竖直向上 D.F1与F2的合力方向竖直向下 答案AC