专题--相互作用
物理人教版必修一 第三章相互作用 专题物体在力作用下的平衡问题(共60张PPT)
的相互作用的摩擦力为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
整体法与隔离法
• （1）第1块砖和第4块砖受到木
板的摩擦力各为多大；
• 将4块砖看成一个整体，对整体
进行受力分析，如图所示．在 竖直方向，共受到三个力的作 用：竖直向下的重力4mg，两 个相等的竖直向上的摩擦力f， 由平衡条件可得：
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
物体所受合力F合=0
平衡状态
判断：以下物体是否处于平衡状态? (1) 天花板下悬挂的静止的吊扇。 (2) 粗糙斜面上静止的木块。 (3) 光滑水平面上匀速直线滑动的冰块。 (4) 沿斜面匀速直线下滑的铁箱。 (5) 竖直上抛到最高点的篮球。 (6) 拿在手上铅球，松手的瞬间。
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
衡状态。
• 平衡状态下的运动学特征： 1. 物体的速度v=0或v不变 2. 物体的加速度a=0 • 物体处于平衡状态的条件：
平衡状态
• 物体处于静止或者匀速直线运动的状态叫做平
O
Fx x
力的正交分解法
• 力的正交分解：把一个已知力沿着两个互相垂
直的方向进行分解。
y F
q
• 正交分解的步骤：
• ①建立xOy直角坐标系
• ②分别向坐标轴做垂线 Fy • ③作出分力Fx、Fy
• ④利用三角函数求出Fx、O
Fy
专题2 相互作用(解析版)
专题2 相互作用一．选择题1. （2021新高考湖南卷）质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。
凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。
用推力F 推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（）A. 推力F先增大后减小B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大C. 墙面对凹槽的压力先增大后减小D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大【答案】C【解析】本题考查动态变化平衡状态的分析、叠加体受力分析，主要考查理解能力.用推力F 推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，由平衡条件可知，推力F=mg sinθ，凹槽对滑块的支持力N= mg cosnθ，小滑块由A点向B点缓慢移动过程中，θ角逐渐增大，力F逐渐增大，力N逐渐减小，选项AB错误；由牛顿第三定律，滑块对凹槽的压力N’= N= mg cosθ，滑块对凹槽的压力N’在水平方向的分力N’sinθ= mg cosθsinθ=0.5 mgsin2θ，对凹槽分析受力，由平衡条件可知，墙面对凹槽的压力为F压=0.5 mgsin2θ，当θ=45°时最大，所以墙面对凹槽的压力先增大后减小，选项C正确；由于力F的方向始终沿圆弧的切线方向，对滑块和凹槽整体受力分析，可知，水平地面对凹槽的支持力逐渐减小，选项D 错误。
2．（2021高考新课程II卷海南卷）如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹α=︒，其中斜面N光滑．两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂角均为60直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则P与M间的动摩擦因数至少为（）A ．36B ．12C ．32D ．33 【答案】D【解析】设PQ 之间的库仑力为F ，滑块质量为m ，隔离Q 受力分析，沿斜面方向，由平衡条件，可得Fcos30°=mgsin60°，隔离P 受力分析，沿斜面方向，由平衡条件，可得μ（mg cos60°+F ）=mgsin60°，联立解得：μ=33，选项D 正确。
高一物理第三章相互作用复习人教必修一
关于弹力产生的原因，下列说法正确的是( ) A、木块放在桌面上受到向上的支持力，这是木块发生微小形变而产生的。 B、用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，这是由于木头发生形变而产生的。 C、绳对物体的拉力方向总是竖直向上。 D、挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是由于电线发生微小形变而产生的 。
解析：因为绳结点O受重物的拉力T，所以才使OA绳和OB绳受力，因此将拉力T分解为TA、TB(如下图).OA绳固定，则TA的方向不变，在OB向上靠近OC的过程中，在B1、B2、B3三个位置，两绳受的力分别为TA1和TB1、TA2和TB2、TA3和TB3.从图形上看出，TA是一直逐渐变小，而TB却是先变小后增大，当OB和OA垂直时，Tb最小.
(2)当两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时, L1是被拉长的，L2是被压缩的 设L1伸长量为x，则L2压缩量也为x 设平板对L2弹力 为N，N与平板受到下面物体m2的压力大小相等
对m2：N-m2g=k2x （平板对m2弹力向上，m2重力 和L2对m2的力向下 ） 对m1：m1g=k1x+k2x （L1，L2对m1的力都向上，）m1重力向下 得：(Nm2g)/k2=m1g/(k1+k2) N=k2m1g/(k1+k2)+m2g 平板受到下面物体m2的压力为 :k2m1g/(k1+k2)+m2g
θ
G
FN
Ff
F2
F1
θ
4、防止添力和漏力
每个力都有施力物体
分析完后复查各接触处
F
受力分析
BD
关于两个力与它们合力的说法正确的是( ) 这两个力与它们的合力同时作用在物体上 这两个力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同 合力总是大于这两力 两个力夹角在0°到180°之间时，夹角越大，合力越小
高考第一轮复习《相互作用》专题知识点
高考第一轮复习《相互作用》专题知识点【重力认识中的几个问题】一、产生原因重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，地面上物体所受重力的施力物体是地球．在地球吸引物体的同时，物体对地球也有吸引力．二、重力的大小和方向重力的大小G=mg，方向竖直向下．注意：重力的大小与物体运动状态无关，但与地理位置有关，一般同一物体重力随高度增加而减小，随纬度增加而增大，在两极处重力最大．三、重力的测量测量工具：弹簧秤或台秤测量原理：根据二力平衡知识，物体静止或匀速运动时受到的竖直悬挂物的拉力或水平支持物的支持力在数值上与物体的重力相等．注意：弹簧秤或台秤测量的是对称的拉力或压力（即弹力），因此重力的测量属于间接测量．四、物体重心的确定定义：物体的任何部分都受到重力作用，从效果上看，我们可以认为物体各部分受到重力的作用集中于一点，这一点叫物体的重心，是物体重力的作用点．物体的重心与物体的形状与质量的分布有关，物体的重心可以在物体上，也可以不在物体上．例如质量分布均匀的圆环其重心就不在圆环上．①对质量分布均匀、几何形状规则的物体，其重心在几何中心．形状规则的物体，其重心一定和它的几何中心重合C．背跃式跳高运动员，在越过横杆时，其重心可能在身体之外D．物体的重心与物体的质量分布和几何形状有关解析由上面分析知正确②对质量分布不均匀、形状不规则的物体的重心可以用实验的办法来确定，例如对薄板状的物体可以用悬挂法来确定，其原理是二力平衡．例4 关于重心，正确的说法是（）A．将物体悬挂起来，静止时物体的重心必在悬挂点的正下方B．质量分布均匀、几何选项为ABCD．【如何判断弹力的方向】弹力的产生条件是：（1）两个物体相互接触；（2）接触处发生弹性形变。
弹力的方向垂直接触面。
对于绳的弹力一定指向绳收缩的方向，对于杆的弹力可以沿杆的方向也可以不沿杆的方向，现分析如下：一、点与平面接触时，弹力的方向垂直平面例1. 如图所示，杆的一端与墙接触，另一端与地面接触，且处于静止状态，分析杆AB受的弹力。
2024版《5年高考3年模拟》B版 专题2 相互作用 专题过关检测(含答案)
专题二相互作用专题检测题组(时间:80分钟满分:100分)一、选择题(每小题3分,共45分)1．空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，其重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O 的上方，保持横梁AO 水平，斜梁BO 跟横梁的夹角θ，横梁对O 点的拉力A F 沿OA 方向，斜梁对O 点的支持力B F 沿BO 方向，关于A F 与B F 的大小，下列说法正确的是（）A．A BF F =B．A B F F >C．若增大θ，A F 可能不变D．若增大θ，B F 一定减小2．如图是五一假期小姚在某景区看到的“天壶”，巨大的茶壶悬在空中，正源源不断的往外出水，祈愿财源滚滚，福寿绵绵，下列说法正确的是（）A．靠水流的反冲力支撑壶体B．壶的重心一定在水流的延长线上C．水流越大，壶体会升得越高D．研究壶体受力时，不能把它当作质点3．如图，质量均为m 的小球A 和B 分别用轻质细线a b 、悬于O 点，A、B 用轻质细线c 连接。
给B 施加水平向右的拉力F ，静止时，细线a 与竖直方向夹角为30︒，细线b 与竖直方向的夹角为60︒，细线c 刚好水平，重力加速度为g ，则拉力F 的大小为（）A．233mg B．3mg4．如图，跨过轻质滑轮a、b的一根轻质细绳，一端接在天花板上，另一端与小物块L、倾角为30 的光滑斜面体上。
物块B用细线悬挂在滑轮细线均竖直。
A与B的质量分别为m、2mA．该过程中，B的机械能不变B．该过程中，地面对斜面体的摩擦力大小为C．A到达斜面中点的速率为16gl2mgA．T变小；N不变B．T变小；N变小C．T变大；N不变D．T变大；N变大6．有一种瓜子破壳器其简化截面如图所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。
瓜子的剖面可视作顶角为θ的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子重力，不考虑瓜子的形状改变，不计摩擦，若保持A、B距离不变，则（）A．圆柱体A、B对瓜子压力的合力为零B．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越小C．顶角θ越大，圆柱体A对瓜子的压力越大D．圆柱体A对瓜子的压力大小与顶角θ无关7．如图所示，不可伸长、质量不计的绳子两端分别固定在竖直杆PQ、MN上，杂技演员利用轻钩让自己悬挂在绳子上，不计轻钩与绳间的摩擦。
专题二 相互作用(讲解部分)
大小
(1)静摩擦力为被动力,与正压力无关,满足 ⑧ 0<F≤Fmax (2)最大静摩擦力Fmax大小与正压力大小有关
滑动摩擦力:F=μFN(μ为动摩擦因数,取决于 接触面材料及粗糙程度,FN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 沿接触面与受力物体相对运动的方向
反
⑨ 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
答案 B 名师点拨
①BC轻绳穿过光滑圆环，O点并非结点。当A点向右移时，光滑圆环也 向右移，保持OB水平，物体下降。 TC = TB =mg,而TA= mg保持不变。
②在A点缓慢移动过程中误以为O点不动会造成错解。
拓展五 解决平衡问题的基本思路
一、受力分析的一般步骤
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注意 受力分析时,有些力的大小和方向不能确定,必须根据物体受到的能 够确定的几个力的情况和物体的运动状态进行判断,总之,要确保受力分析 时不漏力、不添力、不错力。 二、受力分析的注意事项 1.只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其他物体所施的力。 2.只分性质力,不分析效果力。 3.每分析一个力,都应找出施力物体。 4.合力和分力不能同时作为物体所受的力。
答案 B
栏目索引
拓展四 “活结”和“死结”问题的思考方法
当绳绕过滑轮或挂钩时,由于滑轮或挂钩对绳无约束,因此绳上各处的 力是相等的,即滑轮或挂钩只改变力的方向不改变力的大小。例如“动杆 和定杆问题的思考方法”中图乙,两段绳中的拉力F1=F2=mg。 若结点不是滑轮,是称为“死结”的结点,则两侧绳上的弹力不一定相等。 例如“动杆和定杆问题的思考方法”中图甲,B点下面绳中的拉力大小始 终等于mg,而B点上侧绳AB中的拉力随杆的转动而变化。
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mgB．长木板对地面的压力等于3mgC．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=gD ．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。
高三一轮复习专题：相互作用力(有答案)
专题： 相互作用考点一 弹力的分析和计算1．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据产生弹力的两个条件——接触和发生弹性形变直接判断．(2)假设法或撤离法：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．2．弹力方向的判断方法(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断．(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向．3．弹力大小的确定方法(1)弹簧类弹力：由胡克定律知弹力F ＝kx ，其中x 为弹簧的形变量，而不是伸长或压缩后弹簧的总长度．(2)非弹簧类弹力：根据运动状态和其他受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律来综合确定．1．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2．如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆间的夹角为θ，在斜杆的下端固定有质量为m 的小球，下列关于杆对球的作用力F 的判断正确的是( )A ．小车静止时，F ＝mgsin θ，方向沿杆向上B ．小车静止时，F ＝mgcos θ，方向垂直于杆向上C ．小车以向右的加速度a 运动时，一定有F ＝ma sin θD ．小车以向左的加速度a 运动时，F ＝2＋2，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角θ1满足tan θ1＝a g考点二 静摩擦力的有无及方向的判断1．假设法：利用假设法判断的思维程序如下：2．状态法根据物体的运动状态来确定，思路如下．3．转换法利用牛顿第三定律(作用力与反作用力的关系)来判定．先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的大小和方向，再确定另一物体受到的反作用力——静摩擦力的大小和方向．1．如图，质量m A>m B的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面．让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是( )2．(2017·东北三校二联)(多选)如图所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图，A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点，则下列判断正确的是( )A．B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反B．D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反C．D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D．主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力3．(多选)如图所示，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，已知A、B、C都处于静止状态，则( ) A．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，若B依然静止在斜面上，此时地面对C的摩擦力为0考点三摩擦力的计算1．静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来判断其大小．(2)物体有加速度时，若只有静摩擦力，则F f＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．2．滑动摩擦力的计算滑动摩擦力的大小用公式F f＝μF N来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；F N为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．考向1：静摩擦力的计算1、如图所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上，P、Q间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2.当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为( )A．μ1mgcos θ，方向平行于斜面向上B．μ1mgcos θ，方向平行于斜面向下C．μ2mgcos θ，方向平行于斜面向上D．μ2mgcos θ，方向平行于斜面向下2、如图所示，质量为m B＝24 kg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°.已知木箱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，cos 37°≈0.8，重力加速度g 取10 m/s 2)，则木板B 与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )A ．0.3B ．0.4C ．0.5D ．0.63．如图所示，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.1μ1μ2 B ．1－μ1μ2μ1μ2 C.1＋μ1μ2μ1μ2 D.2＋μ1μ2μ1μ24．(多选)如图所示，小车的质量为m 0，人的质量为m ，人用恒力F 拉绳，若人和小车保持相对静止，不计绳和滑轮质量及小车与地面间的摩擦，则小车对人的摩擦力可能是( )A ．0 B. m －m 0m ＋m 0 F ，方向向右 C. m －m 0m ＋m 0 F ，方向向左 D. m 0－m m ＋m 0F ，方向向右 考点四 轻杆、轻绳、轻弹簧模型1．如图所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，细绳始终保持竖直．关于小球的受力情况，下列说法正确的是( )A ．若小车静止，则绳对小球的拉力可能为零B ．若小车静止，则斜面对小球的支持力一定为零C ．若小车向右运动，则小球一定受两个力的作用D ．若小车向右运动，则小球一定受三个力的作用2．如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上，一根轻绳AC 绕过滑轮，A 端固定在墙上，且绳保持水平，C 端挂一重物，BO 与竖直方向的夹角θ＝45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变夹角θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是( )A ．只有角θ变小，作用力才变大B ．只有角θ变大，作用力才变大C ．不论角θ变大或变小，作用力都是变大D ．不论角θ变大或变小，作用力都不变3．(多选)两个中间有孔的质量为M 的小球用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上．两个小球下面分别连一轻弹簧．两轻弹簧下端系在同一质量为m 的小球上，如图所示．已知三根轻弹簧的劲度系数都为k ，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形．则下列判断正确的是( )A ．水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg ＋mgB ．连接质量为m 小球的轻弹簧的弹力为mg 3C ．连接质量为m 小球的轻弹簧的伸长量为33kmgD．套在水平光滑横杆上轻弹簧的形变量为36kmg考点五绳上的“死结”和“活结”模型1．“死结”模型的4个特点(1)“死结”可理解为把绳子分成两段；(2)“死结”是不可以沿绳子移动的结；(3)“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳；(4)“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等．2．“活结”模型的4个特点(1)“活结”可理解为把绳子分成两段；(2)“活结”是可以沿绳子移动的结点；(3)“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；(4)“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．1、如图甲所示，细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，∠ACB＝30°；图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：(1)细绳AC段的张力F TAC与细绳EG的张力F TEG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力．考点六物体的受力分析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，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析．2．受力分析的一般顺序：先分析场力(重力、电场力、磁场力)，再分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析其他力．3．研究对象选取方法：整体法和隔离法．(1)当分析相互作用的两个或两个以上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．(2)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．(3)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．1．如图所示，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放在一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平，则在斜面上运动时B受力的示意图为( )2．(2017·四川达州一模)如图所示，用轻杆拴接同种材料制成的a、b两物体，它们沿斜面向下做匀速运动，关于a、b的受力情况，以下说法正确的是( )A．a受三个力作用，b受四个力作用B．a受四个力作用，b受三个力作用C．a、b均受三个力作用D．a、b均受四个力作用3．(多选)如图所示，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4个力B．B可能受到4个力C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力考点七共点力的静态平衡问题解决共点力平衡问题常用的4种方法1、如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为F N，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )A．F＝mgtan θB．F＝mgtan θC．F N＝mgtan θD．F N＝mgtan θ考向2：整体法和隔离法在多体平衡问题中的应用3. (2017·安徽铜陵模拟)如图所示，质量分别为m A、m B的两物块A、B叠放在一起，若它们共同沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑．则( )A．A、B间无摩擦力B．B与斜面间的动摩擦因数μ＝tan αC．A、B间有摩擦力，且B对A的摩擦力对A做负功D．B对斜面的摩擦力方向沿斜面向上4．如图，一质量为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．弹簧与斜面垂直，则( )A．滑块不可能只受到三个力作用B ．弹簧不可能处于原长状态C ．斜面对滑块的支持力大小可能为零D ．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg 5．如图所示，物块a 、b 的质量分别为2m 、m ，水平地面和竖直墙面均光滑，在水平推力F 作用下，两物块均处于静止状态，则( )A ．物块b 受四个力作用B ．物块b 受到的摩擦力大小等于2mgC ．物块b 对地面的压力大小等于mgD ．物块a 受到物块b 的作用力水平向右6．如图，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球．在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为( )A.m 2 B ．32m C ．m D ．2m 考点八 共点力的动态平衡问题1．动态平衡：通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢地变化，物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态中，这种平衡称为动态平衡．2．基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”．3．常用方法：解析法、图解法和相似三角形法．考向1：解析法的应用1、如图所示，与水平方向成θ角的推力F 作用在物块上，随着θ逐渐减小直到水平的过程中，物块始终沿水平面做匀速直线运动．关于物块受到的外力，下列判断正确的是( )A ．推力F 先增大后减小B ．推力F 一直减小C ．物块受到的摩擦力先减小后增大D ．物块受到的摩擦力一直不变考向2：图解法的应用图解法的适用条件：物体受到三个力的作用，其中一个力的大小、方向均不变，另一个力的方向不变，还有一个力的方向变化．2、(2017·湖南益阳模拟)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ，A 与竖直墙面间放一光滑圆球B ，整个装置处于静止状态．现对B 施加一竖直向下的力F ，F 的作用线通过球心，设墙对B 的作用力为F 1，B 对A 的作用力为F 2，地面对A 的摩擦力为F 3.若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中( )A ．F 1保持不变，F 3缓慢增大B ．F 1缓慢增大，F 3保持不变C ．F 2缓慢增大，F 3缓慢增大D ．F 2缓慢增大，F 3保持不变考向3：相似三角形法的应用相似三角形法的适用条件：物体受到三个力的作用，其中一个力的大小、方向均不变，另两个力的方向都变化．3、(2017·江西南昌模拟)如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A 端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A 点正上方，B 端吊一重物G ，现将绳的一端拴在杆的B 端，用拉力F 将B 端缓缦上拉，在AB 杆达到竖直前(均未断)，关于绳子的拉力F 和杆受的弹力F N 的变化，判断正确的是( )A ．F 变大B ．F 变小C ．F N 变大D ．F N 变小专题： 相互作用 答案1、解析：选D.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 ＝gtan α，则轻弹簧对小球无弹力，D 正确．2、解析：选D.小车静止时，由物体的平衡条件知此时杆对球的作用力方向竖直向上，大小等于球的重力mg ，A 、B 错误；小车以向右的加速度a 运动，设小球受杆的作用力的方向与竖直方向的夹角为θ1，如图甲所示．根据牛顿第二定律，有Fsin θ1＝ma ，Fcos θ1＝mg ，两式相除可得tan θ1＝a g，只有当球的加速度a ＝gtan θ时，杆对球的作用力才沿杆的方向，此时才有F ＝ma sin θ，C 错误；小车以加速度a 向左加速运动时，由牛顿第二定律，可知小球所受到的重力mg 与杆对球的作用力的合力大小为ma ，方向水平向左，如图乙所示．所以杆对球的作用力的大小F ＝2＋2，方向斜向左上方，tan θ1＝a g，D 正确． 1、解析：选A.两物体A 、B 叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物体与竖直墙面之间没有压力，所以没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，A 、B 之间没有弹力作用，物体B 的受力示意图是图A.2、解析：选BCD.P 为主动轮，假设接触面光滑，B 点相对于A 点的运动方向一定与B 点的运动方向相同，A 错误；Q 为从动轮，D 点相对于C 点的运动趋势方向与C 点的运动方向相反，Q 轮通过静摩擦力带动，因此，D 点所受的静摩擦力方向与D 点的运动方向相同，B 、C 均正确；主动轮靠摩擦带动皮带，从动轮靠摩擦被皮带带动，故D 也正确．3、解析：选CD.若绳对B 的拉力恰好与B 的重力沿斜面向下的分力平衡，则B 与C 间的摩擦力为零，A 项错误；将B 和C 看成一个整体，则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，若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，则地面对C 的摩擦力为0，D 项正确．1、解析 当物体P 和Q 一起沿斜面加速下滑时，其加速度为a ＝gsin θ－μ2gcos θ＜gsin θ，因为P 和Q 相对静止，所以P 和Q 之间的摩擦力为静摩擦力，且方向平行于斜面向上，B 、D 错误；不能用公式F f ＝μF N 求解，对物体P 运用牛顿第二定律得mgsin θ－F 静＝ma ，求得F 静＝μ2mgcos θ，C 正确．答案 C2、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 g ② F 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＝F ④F N2＋F T sin θ＝(m A ＋m B )g ⑤ F f2＝μ2F N2⑥由④⑤⑥得：μ2＝0.3，故A 选项正确． 答案 A3、解析：选B.对A 、B 整体受力分析，F ＝F f1＝μ2(m A ＋m B )g.对B 受力分析，F f2＝μ1F ＝m B g.联立解得m A m B＝1－μ1μ2μ1μ2，B 正确． 4、解析：选ACD.假设小车对人的静摩擦力方向向右，先对整体分析受力有2F ＝(m 0＋m)a ，再隔离出人，对人分析受力有F －F f ＝ma ，解得F f ＝m 0－m m 0＋mF ，若m 0>m ，则和假设的情况相同，D 正确；若m 0＝m ，则静摩擦力为零，A 正确；若m 0<m ，则静摩擦力方向向左，C 正确．1、解析：选B.小车向右运动可能有三种运动形式：向右匀速运动、向右加速运动和向右减速运动．当小车向右匀速运动时，小球受力平衡，只受重力和绳子拉力两个力的作用．当小车向右加速运动时，小球需有向右的合力，但由细绳保持竖直状态和斜面形状可知，该运动形式不可能有．当小车向右减速运动时，小球需有向左的合力，则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B 正确．2、解析：选D.由于两侧细绳中拉力不变，若保持滑轮的位置不变，则滑轮受到木杆作用力大小不变，与夹角θ没有关系，选项D 正确，A 、B 、C 错误．3、解析：选CD.水平横杆对质量为M 的小球的支持力为Mg ＋mg 2，选项A 错误；设下面两个弹簧的弹力均为F ，则2Fsin 60°＝mg ，解得F ＝33mg ，结合胡克定律得kx ＝33mg ，则x ＝33kmg ，选项B 错误，选项C 正确；下面的一根弹簧对M 的水平分力为Fcos 60°＝36mg ，再结合胡克定律得kx′＝36mg ，解得x′＝36kmg ，选项D 正确． 1、解析 题图甲和乙中的两个物体M 1、M 2都处于平衡状态，根据平衡条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C 点和G 点为研究对象，进行受力分析如图a 和b 所示，根据平衡规律可求解．(1)图a 中细绳AD 跨过定滑轮拉住质量为M 1的物体，物体处于平衡状态，细绳AC 段的拉力F TAC ＝F TCD ＝M 1g图b 中由F TEG sin 30°＝M 2g ，得F TEG ＝2M 2g 所以F TAC F TEG ＝M 12M 2(2)图a 中，三个力之间的夹角都为120°，根据平衡规律有F NC ＝F TAC ＝M 1g方向与水平方向成30°，指向右上方．(3)图b 中，根据平衡方程有F TEG sin 30°＝M 2g ，F TEG cos 30°＝F NG 所以F NG ＝M 2gcot 30°＝3M 2g方向水平向右．答案 (1)M 12M 2(2)M 1g 方向与水平方向成30°指向右上方 (3)3M 2g 方向水平向右 1、解析：选A.先将A 、B 当成一个整体，一起冲上斜面时，受重力及斜面的支持力，合力沿斜面向下．再用隔离法，单独对B 进行受力分析可知，B 所受摩擦力水平向左，所受A 的支持力在竖直方向上，A 正确．2、解析：选C.对a 、b 和轻杆组成的整体分析，根据平衡条件有Mgsin θ＝μMgcos θ，解得μ＝tan θ.再隔离对a 分析，假设受到拉力，有mgsin θ＝F T ＋μmgcos θ，解得F T ＝0.所以轻杆无拉力，a 、b 均受三个力，即重力、支持力和摩擦力，选项C 正确，A 、B 、D 错误．3、解析：选AD.整体法确定外力：对斜面体A 、B 整体受力分析，其受到向下的重力G 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 错误．假设法、状态法确定B 对A 的接触力：对斜面体A 受力分析，A 一定受到重力G A 和推力F.假设撤掉A ，B 将下落，A 、B 间一定存在弹力F BA ，如图甲所示，为保持A 处于平衡状态，B 一定给A 一个沿斜面向下的摩擦力F f .转换法确定B 的受力：根据牛顿第三定律可知，斜面体B 除受重力外，一定受到A 的支持力F AB 和摩擦力F f ′，如图乙所示．综合以上分析可知，A 、D 正确．1、解析 解法一：合成法．滑块受力如图甲，由平衡条件知：mg F ＝tan θ，解得F ＝mg tan θ，F N ＝mg sin θ. 解法二：效果分解法．将重力按产生的效果分解，如图乙所示，F ＝G 2＝mg tan θ，F N ＝G 1＝mg sin θ. 解法三：正交分解法．将滑块受的力水平、竖直分解，如图丙所示，mg ＝F N sin θ，F ＝F N cos θ， 联立解得：F ＝mg tan θ，F N ＝mg sin θ. 解法四：封闭三角形法．如图丁所示，滑块受的三个力组成封闭三角形，解直角三角形得：F ＝mg tan θ，F N ＝mg sin θ，故A 正确． 答案 A答案 B3、解析：选B.因为A 处于平衡状态，所以A 受重力、支持力以及B 对A 的静摩擦力而平衡，可知A 、B 间有摩擦力，摩擦力的方向沿A 与B 的接触面斜向上，向下滑动的过程中，摩擦力的方向与A 速度方向的夹角为锐角，所以B 对A 的摩擦力对A 做正功，故A 、C 错误；A 、B 能一起匀速下滑，对整体分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，则有(m A ＋m B )gsin θ＝μ(m A ＋m B )gcos θ，可得μ＝tan α，斜面对B 的摩擦力方向沿斜面向上，所以B 对斜面的摩擦力方向沿斜面向下，故B 正确，D 错误.4、解析：选D.弹簧与斜面垂直，则弹簧与竖直方向的夹角为30°，所以弹簧弹力的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡，此时弹簧弹力为零，处于原长状态，故选项A 、B 错误；假设斜面对滑块的支持力为零，则滑块只受重力和弹簧弹力，滑块不可能处于平衡状态，故滑块一定受支持力作用，故选项C 错误；由于物块处于静止状态由受力分析知摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，大小为mgsin 30°＝12mg.故选项D 正确． 5、解析：选B.对a 分析，a 受到竖直向下的重力，墙壁对a 的支持力，b 对a 的弹力，要想保持静止，必须在竖直方向上受到b 对a 的向上的静摩擦力，故F fba ＝G a ＝2mg ，B 正确；对b 分析，b 受到竖直向下的重力，地面对b 的竖直向上的支持力，a 对b 的竖直向下的静摩擦力，a 对b 的水平向左的弹力，以及推力F ，共5个力作用，在竖直方向上有G b ＋F fab ＝F N ，故F N ＝3mg ，即物块b 对地面的压力大小等于3mg ，A 、C 错误；物块a 受到物块b 的水平方向上的弹力和竖直方向上的摩擦力，合力方向不是水平向右，D 错误．6、解析：选C.如图所示，由于不计摩擦，线上张力处处相等，且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心．由于a 、b 间距等于圆弧半径，则∠aOb ＝60°，进一步分析知，细线与aO 、bO 间的夹角皆为30°.取悬挂的小物块研究，悬挂小物块的细线张角为120°，由平衡条件知，小物块的质量与小球的质量相等，即为m.故选项C 正确．1、解析 对物块受力分析，建立如图所示的坐标系．由平衡条件得：Fcos θ－F f ＝0，F N －(mg ＋Fsin θ)＝0，又F f ＝μF N ，联立可得F ＝μmg cos θ－μsin θ，可见，当θ减小时，F 一直减小，B 正确；摩擦力F f ＝μF N ＝μ(mg ＋Fsin θ)，可知，当θ、F 减小时，F f 一直减小 . 答案 B2、解析 球B 受力情况如图所示，墙对球B 的作用力及A 对球B 的作用力的合力与F 及重力的合力大小相等，方向相反，故当F 增大时，A 对B 的支持力F 2′增大，故B 对A 的压力也增大，即F 2增大，同理可知，墙对B 的作用力F 1增大；对整体分析，整体竖直方向受重力、支持力及压力F ，水平方向受墙的作用力F 1和地面对A 的摩擦力为F 3而处于平衡，由平衡条件得，当F 增大时，地面对A 的摩擦力F 3增大，故选项C 正确.答案 C3、解析 设物体的重力为G.以B 点为研究对象，分析受力情况，作出受力分析图，如图所示：作出力F N 与F 的合力F 2，根据平衡条件得知，F 2＝F 1＝G.由△F 2F N B ∽△ABO 得F N F 2＝BO AO ，解得F N ＝BO AOG ，式中，BO 、AO 、G 不变，则F N 保持不变，C 、D 错误；由△F 2F N B ∽△ABO 得F N OB ＝F AB，AB 减小，则F 一直减小，A 错误，B 正确．答案B11。
2024年高考真题和模拟题物理分类汇编专题02 相互作用(解析版)
专题02相互作用1.(2024年辽宁卷考题)3.利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。
当墨条的速度方向水平向左时，（）A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力【答案】C【解析】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。
故选C。
2.(2024年湖北考题)6.如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。
假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（）A.3fB.3fC.2fD.3f【答案】B【解析】根据题意对S 受力分析如图正交分解可知2cos30T f = ，所以有3T f =对P 受力分析如图则有()()222sin 30cos30T f T F ++= ，解得3F =故选B 。
3.(2024河北卷考题) 5.如图，弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg 的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为30︒，挡板与斜面夹角为60︒．若弹簧测力计位于竖直方向，读数为1.0N,g 取210m/s ,挡板对球体支持力的大小为（）A.3N 3B.1.0NC.23N 3D.2.0N【答案】A 【解析】对小球受力分析如图所示由几何关系易得力F 与力N F 与竖直方向的夹角均为30︒，因此由正交分解方程可得sin 30sin 30N F F ︒=︒，cos30cos30N F F T mg ︒+︒+=解得3N F F ==故选A 。
相互作用专题复习
相互作用专题复习1.基础计算1.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中，如图3－13所示，已知绳ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为多大？2.在倾角α=︒30斜面上有一块竖直放置的档板，在档板和斜面之间放有一个重为G N =20的光滑圆球，如图甲，试求这个球对斜面的压力和对档板的压力。
3.如图所示,重力为 200N 的物体在水平斜向上 F = 60N 的外力作用下处于静止状态, 已知 F 与水平方向的夹角θ = 300, 试求地面给物体的支持力和摩擦力的大小。
4.质量m ＝5.0 kg 的物块放在木板上，当木板与水平方向夹角为37°时，物块恰能沿木板匀速下滑．求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)(1)物块与木板间的动摩擦因数μ多大？(2)当木板水平放置时，用水平拉力使物块沿木板匀速滑动，给物块施加的力应多大？θ F 5..2.力变化和最小力问题（平行四边形/三角形/相似/正交分解）6.如图5—1所示，电灯的重力为G N =10，AO 绳与顶板间的夹角为θ=︒45，BO 绳水平，则AO 绳所受的拉力F 1和BO 绳所受的拉力F 2分别为多少？7.在例2中，如果保持A 、O 位置不变，当B 点逐渐向上移动到O 点的正上方时，AO 、BO 绳的拉力大小是如何变化的？（BO 绳上力何时最小，最小值为多大？）8.重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。
若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2各如何变化？9.如图所示，一半球状物体放在粗糙的水平地面上，一只甲虫（可视为质点）从半球面的最高点开始缓慢往下爬行，则甲虫爬行过程中A ．球面对甲虫的支持力变大B ．球面对甲虫的摩擦力变大C ．球面对甲虫的作用力变大D ．地面对半球体的摩擦力变大10.如图所示，用一根长为L 的细绳一端固定在O 点，另一端悬挂质量为m 的小球A ，为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球A 处于静止，则需对小球施加的最小力等于（ ） A.mg 3 B.m g 23 C.mg 21 D.m g 33 11.两个大人与一个小孩沿河岸拉一条船前进，两个大人的拉力分别为F N 1400=，F N 2320=，它们的方向如图7所示，要使船在河流中平行河岸行驶，求小孩对船施加的最小力的大小和方向。
物体之间的相互作用
专题2.定义：力是物体之间的相互作用。
理解要点：（1）力具有物质性：力不能离开物体而存在。
说明：①对某一物体而言，可能有一个或多个施力物体。
②并非先有施力物体,后有受力物体（2）力具有相互性：一个力总是关联着两个物体，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。
说明：①相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触。
②力的大小用测力计测量。
（3）力具有矢量性：力不仅有大小，也有方向。
（4）力的作用效果：使物体的形状发生改变；使物体的运动状态发生变化。
（5）力的种类：①根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
②根据效果命名：如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明：根据效果命名的，不同名称的力，性质可以相同；同一名称的力，性质可以不同。
重力定义：由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明：①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的，但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
④在两极时重力等于物体所受的万有引力，在其它位置时不相等。
（1）重力的大小：G=mg说明：①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的，纬度越高，同一物体的重力越大，因而同一物体在两极比在赤道重力大。
②一个物体的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力也无关系。
③在处理物理问题时，一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。
（2）重力的方向：竖直向下（即垂直于水平面）说明：①在两极与在赤道上的物体，所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响，与运动状态也没有关系。
（3）重心：物体所受重力的作用点。
重心的确定：①质量分布均匀。
物体的重心只与物体的形状有关。
形状规则的均匀物体，它的重心就在几何中心上。
②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。
③薄板形物体的重心，可用悬挂法确定。
说明：①物体的重心可在物体上，也可在物体外。
②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。
专题02 相互作用(测)(解析版)
专题测试【满分：100分 时间：90分钟】一、选择题（本题共包括15小题，每小题4分，共60分）1．（河北衡水中学2019届高三调研）如图所示，用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A 与竖直方向的夹角为30°，弹簧C 水平，则弹簧A 、C 的伸长量之比为 （ ）A ．3:4B ．4:3C ．1:2D ．2:1【答案】D【解析】将两小球看做一个整体分析，可知整体受到重力、轻弹簧A 、C 的拉力共3个力的作用而处于平衡状态，将轻弹簧A 的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足sin 30Ax A C F F F =︒=，故:2:1A C F F =，据题意可知三个弹簧的劲度系数相同，由胡克定律F kx =可知弹簧A 、C 的伸长量之比为2:1，故D 项正确，ABC 三项错误。
2．（辽宁省沈阳市东北育才学校2019届高三模拟）如图所示，倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上，物块b 置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒a 连接，连接b 的一段细绳与斜面平行，连接a 的一段细绳竖直，a 连接在竖直固定在地面的弹簧上。
现向盒内缓慢加入适量砂粒，a 、b 、c 始终处于静止状态。
下列判断正确的是（ ）A ．c 对b 的摩擦力可能减小B ．地面对c 的支持力可能增大C ．地面对c 的摩擦力可能不变D ．弹簧的弹力可能增大【答案】A【解析】盒子a 受重力、拉力和弹簧的支持力而平衡，随着沙子质量的增加；由于不知道b 的重力沿着斜面方向的分力与细线拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力的方向，静摩擦力可能增加、可能减小，有可能先减小后增大，故A 正确；对a 分析可知，a 处于静止状态，加入适量砂粒后重力变大，弹簧弹力不变，绳子的张力变大；对b 与c 整体分析，受重力、支持力、拉力和向左的静摩擦力，故地面对c 的支持力一定减小，摩擦力一定变大，故BCD 错误。
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mgB ．细线的拉力可能等于mgC ．剪断细线瞬间物块b 的加速度大小为gD ．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C ．方向斜向上时一定比方向水平时推力小D ．方向斜向上时可能比方向水平时推力小【答案】D【解析】对木箱受力分析，竖直方向，受重力和支持力作用，水平方向滑动摩擦力，根据N f F μ=， 当推力水平时，有1N F F mg μμ==当推力斜向下时，与水平夹角为θ，有()22cos sin F mg F θμθ=+当推力斜向上时，与水平夹角为θ，有()33cos sin F mg F θμθ=-联立可得()12131313()F F F F F F F F <<=>，或或，故选D 。
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=-√32×10-6 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√3NB.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√33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 sin60°=F,其中F=k Q M Q Nd2=9×109×10-6×√32×10-6(0.03)2N=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=√36,故D 错误。
十年高考物理真题分类汇编03——相互作用(后附答案解析)
专题03 相互作用1.（2020·新课标卷）行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（ ）A.增加了司机单位面积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积2.（2020·新课标Ⅲ卷）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°OOB 3.（2020·浙江卷）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、与速度方向垂直的升力和与速度方向相反的空气阻力。
下列受力分析示意图可能正确的是（ ）1F 2F f FA. B.C. D.4.（2020·浙江卷如图是“中国天眼”口径球面射电望远镜维护时的照片。
为不损伤望远镜球面，质量为m 的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（ ）A.受到的重力大小为B.受到的合力大小为C.对球面的压力大小为D.对球面的作用力大小为500m 56mg 16mg 16mg 16mg 16mg5.（2020·山东卷）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m 和2m 的物块A 、B ，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A 、B 间的接触面和轻绳均与木板平行。
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高考专题之直线运行篇
第1题如图所示，两光滑斜面的倾角分别为30︒和45︒,质量分别为2 m和m 的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有（）
A．质量2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B．质量为m的滑块均沿斜面向上运动
C．绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D．系统在运动中机械能均守恒
第2题如图所示，把球夹在竖直墙AC和木板BC之间，
不计摩擦，球对墙的压力为F N１，球对板的压力为F N2．在将
板BC逐渐放至水平的过程中，下列说法中，正确的是
A．F N１和F N2都增大 B．F N１和F N2都减小
C．F N１增大，F N2减小 D．F N１减小，F N2增大
第3题一轻杆BO，其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图所示．现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角θ逐渐减小，则在此过程中，拉力F 及杆BO所受压力F N的大小变化情况是( )
A．F N先减小，后增大 B．F N始终不变
C．F先减小，后增大 D．F始终不变
第4题跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和物体B，物体A放在倾角为θ的斜面上，如图2－3－8 所示.已知物体A的质量为m，物体 A与斜面的动摩擦因数为μ(μ<tanθ)，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量的取值范围(按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理).
第5题如图所示，将质量为5kg的模板置于水平桌面上，其右端三分之一的长度伸出桌面边缘，模板与桌面间的动摩擦因数为，试求要将模板推回桌面所需要施加的最小推力和方向。
第6题如图所示，一球A夹在竖直墙与三角劈B的斜面之间，三角形劈的重力为G，劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为μ，劈的斜面与竖直墙面是光滑的，问欲使三角劈静止不动，球的重力不能超过多大？(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。