2021年新课标新高考物理复习练习讲义：专题二 相互作用
2021届新高考版高考物理一轮复习训练：专题二 相互作用
专题二 相互作用一、单项选择题(共6小题,18分)1.[2020广东惠州第一次调研]小俊同学要在学校走廊悬挂一幅图,以下四种悬挂方式中每根绳子所受拉力最小的是( )A B C D 2.[新情境]如图所示,一个小朋友双脚悬空坐在上表面水平的行李箱上,在一根绳子的作用下(小朋友手不接触绳子),沿着水平面以较小的加速度加速滑行,人和行李箱保持相对静止.下列说法正确的是( )A.小朋友受到重力、支持力和静摩擦力,处于平衡状态B.行李箱受到5个作用力C.行李箱对小朋友的作用力沿斜前方D.行李箱能加速滑行是由于绳子拉行李箱的作用力大于行李箱拉绳子的作用力3.[2020辽宁抚顺高三检测]如图所示,带孔的小球A 套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方的小球B 通过轻绳AB 连接,处于静止状态,另有一长度相同的轻绳BC ,一端与小球B 相连,C 端与A 等高.而后C 保持与A 等高,从图示位置开始缓慢向右移动,直到小球A 刚要滑动.在此过程中( )A.轻绳BC 上的拉力比轻绳AB 上的大B.杆对小球A 的支持力不变C.轻绳AB 、BC 对小球B 的拉力均先变大后变小D.杆对小球A 的摩擦力先变小后变大4.[2020安徽宿州检测]如图所示,两根轻弹簧a 、b 的上端固定在竖直墙壁上,下端连接在小球上.当小球静止时,弹簧a 、b 与竖直方向的夹角分别为53°和37°.已知a 、b 的劲度系数分别为k 1、k 2,sin 53°=0.8,则a 、b 两弹簧的伸长量的比值为( )A.B .C .D .4k 23k 13k 24k 13k 14k 24k 13k 25.[2020湖南长沙师大附中摸底考试]如图所示,B 、C 两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A 、D 两点,两球均保持静止,已知B 球的重力为2G ,C 球的重力为3G ,细线AB 与竖直墙面之间的夹角为37°,细线CD 与竖直墙面之间的夹角为53°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则( )A .细线AB 中的拉力大小为5GB .细线CD 中的拉力大小为3GC .细线BC 中的拉力大小为2GD .细线BC 与竖直方向的夹角θ为53°6.[2020辽宁沈阳检测]如图所示,质量为m 的小球P (可视为质点)与轻绳OP 和O'P 拴接,两轻绳的另一端分别固定于竖直墙上相距0.4 m 的O 、O'两点,轻绳OP 长0.5 m,轻绳O'P 长0.3 m,在小球上施加一个与水平方向成θ=37° 角的拉力F ,将小球缓慢拉起,当轻绳O'P 刚好拉直时,轻绳OP 的拉力为T 1,当轻绳OP 刚好松弛时,轻绳O'P 的拉力为T 2,则T 1:T 2为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )A .3∶5B .4∶3C .3∶4D .4∶5二、多项选择题(共3小题,12分)7.如图所示,A 、B 都是重物,A 被绕过小滑轮的细线aa'所悬挂,B 放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P 被一根斜短线系于天花板上的O 点;O'是三根细线的结点,bO'水平拉着B 物体,cO'沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态,g=10 m/s 2.若悬挂小滑轮的斜线OP 的张力是20 N,则下列说法中正确的是( )3A.弹簧的弹力为10 NB.重物A 的质量为2 kgC.桌面对B 物体的摩擦力为 10 N3D.OP 与竖直方向的夹角为60°8.[2020福建福州高三模考]如图所示,轻绳AB 和BC 连接着一质量为m 的物体P ,其中绳子的A 端固定,C 端通过小定滑轮连接着一质量也为m 的另一个物体Q ,开始时,用手抓住物体Q ,使物体P 、Q 均静止,此时AB 和BC 两绳中拉力大小分别为T 1、T 2.把手放开瞬间,AB 和BC 两绳中拉力大小分别为T'1、T'2.已知A 、B 、C 处于同一竖直平面内,绳子与水平方向的夹角如图所示,不计滑轮与绳间的摩擦力,则( )A.=1B.=C.=D.=3T 1T ' 1T 1T 212T 2T ' 223T ' 1T ' 29.[2020四川等四省八校联考]如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M 的竖直截面,O 为球心,∠AOB=60°,OA 水平,在竖直面内,小物块受到与水平方向成45°角斜向上的推力F 作用而静止在B 点.现将推力F 沿逆时针缓慢转到水平方向,在该过程中M 与小物块始终静止,则( )A.M 槽对小物块的支持力逐渐减小B.M 槽对小物块的支持力逐渐增大C.推力F 先减小后增大D.推力F 逐渐增大三、非选择题(共4小题,36分)10.[创新题,6分]某同学利用身边现有器材做“验证力的平行四边形定则”实验,没有找到橡皮筋,只找到一个重物和一个弹簧测力计,细绳若干.(1)用弹簧测力计(已校零)提起重物,重物静止时,读数如图甲所示,则该重物的重力为 N;(2)把重物按图乙所示方式悬挂,绳a 保持水平状态,绳b 与竖直方向的夹角θ为45°,把绳a 换成弹簧测力计时,弹簧测力计的示数为2.50 N,把绳b 换成弹簧测力计时,弹簧测力计的示数为3.60 N,在图丙所示的坐标纸上已给出两个分力的方向,每个小方格的边长代表0.1 N,请在图丙中作出力的图示,并用刻度尺测得两分力的合力为 .(3)下列关于该实验的一些说法,正确的是 .A.从实验原理看,避免了多次使用橡皮筋,使得实验的系统误差变小B.从实验过程看,将弹簧测力计换成绳子,很可能因两绳夹角的变化引起偶然误差C.保持绳a 水平,改变绳b ,使θ减小,则绳a 上的拉力增大D.移动绳b ,当两绳夹角为90°时也能验证平行四边形定则11.[2020湖南衡阳第二次检测,6分]将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起,看成一根新弹簧,设原粗弹簧(记为A )劲度系数为k 1,原细弹簧(记为B )劲度系数为k 2,套成的新弹簧(记为C )劲度系数为k 3.关于k 1、k 2、k 3的大小关系,同学们有如下猜想.甲同学:和电阻并联相似,可能是=+;1k 31k 11k 2乙同学:和电阻串联相似,可能是k 3=k 1+k 2;丙同学:可能是k 3=.k 1+k 22为了验证猜想,同学们设计了相应的实验(装置见图甲,每个钩码的质量为m ,当地的重力加速度大小为g ).(1)简要实验步骤如下,请完成相应填空.①将弹簧A 悬挂在铁架台上,用刻度尺测量弹簧A 的自然长度L 0;②在弹簧A 的下端挂上钩码,记下钩码的个数n ,并用刻度尺测量弹簧的长度L 1;③由F = 计算弹簧的弹力,由x=L 1-L 0计算弹簧的伸长量,由k=计算弹簧的劲度系数; F x ④改变 ,重复实验步骤②、③,并求出弹簧A 的劲度系数的平均值k 1;⑤仅将弹簧分别换为B 、C ,重复上述操作步骤,求出弹簧B 、C 的劲度系数的平均值k 2、k 3.比较k 1、k 2、k 3并得出结论.(2)图乙是实验得到的图线,由此可以判断 同学的猜想正确.12.[新情境,10分]筷子是我国常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一.如图所示,用筷子夹质量为m 的小球.筷子均在竖直平面内,且筷子和竖直方向的夹角均为θ,为使小球静止,求每根筷子对小球的压力N 的取值范围.已知小球与筷子之间的动摩擦因数为μ(μ<tan θ),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.13.[2020黑龙江大庆检测,14分]如图所示,对称、相同粗糙程度的斜面与竖直方向夹角θ=53°,硬质轻杆通过光滑铰链与两个相同且质量为m 1=1.0 kg 的物块P 、Q 相连,P 、Q 对称放在斜面上,一质量m 2=1.6 kg 的物体通过轻绳悬挂在铰链A 上,对称调节P 、Q 的位置,使杆与斜面垂直,整个装置处于平衡状态,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.(1)求杆对物块P 的作用力大小;(2)求物块与斜面间动摩擦因数的最小值;(3)若斜面光滑,对称调节P 、Q 的位置,使整个装置仍处于平衡状态,求此时杆与水平方向夹角的正切值.1.D 图受重力和两根绳子的拉力处于平衡状态,合力等于零,则由力的平衡条件可知,两根绳子拉力的合力等于图的重力,设绳子与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件有2F cos θ=mg ,解得F=,当θ=0°时,每根mg 2cosθ绳子上的拉力F 最小,D 正确.2.C 根据题意,可知小朋友有沿水平方向的加速度,不处于平衡状态,A 错误.行李箱受到重力、地面提供的支持力和滑动摩擦力、绳的拉力,还受到小朋友的静摩擦力和压力,共6个力,B 错误.由于行李箱加速滑行,故行李箱对小朋友的作用力沿斜前方,C 正确.根据牛顿第三定律,可知绳子拉行李箱的作用力等于行李箱拉绳子的作用力,D 错误.3.D 小球B 受轻绳AB 、BC 的拉力和自身重力,合力为零,三力构成一个矢量三角形,又AB=BC ,由几何知识可知两轻绳上的拉力大小相等,且两根轻绳上拉力的竖直分量大小均为B 球重力的一半,随着两绳夹角θ的增大,两轻绳上的拉力均增大,故A 、C 错误;再对A 、B 球整体进行受力分析,如图所示,系统受重力、支持力N ,静摩擦力f ,BC 绳的拉力F ,随着两绳夹角θ的增大,只要A 保持静止,轻绳拉力就会一直增大,由F 1变至F 2,由于轻绳BC 的拉力F 的竖直分量始终为B 球重力的一半,而水平分量一直增大,所以轻绳C 端向右移动过程中,支持力N 的大小一直在变化,而静摩擦力先沿杆向上减小为零,然后反向增大,直到A 球开始向上运动,故B 错误,D 正确.4.B 作出小球的受力分析图如图所示,根据平衡条件有F=mg ,弹簧a 的弹力F 1=F cos53°=mg ,弹簧b 的弹力F 2=F sin 53°=mg ,根据胡克定律有x=,则a 、b 两弹簧的伸长量3545F k 的比值为==,故B 正确.x 1x 2F 1k 1F 2k 23k 24k 15.B 对两个小球构成的整体受力分析,根据平衡条件可知,水平方向上有F AB sin 37°=F CD sin 53°,竖直方向上有F AB cos 37°+F CD cos 53°=5G ,解得F AB =4G ,F CD =3G ,选项A 错误,B 正确;对C 球受力分析,根据平衡条件可知,水平方向上有F BC sin θ=F CD sin 53°,竖直方向上有F BC cos θ+F CD cos 53°=3G ,解得tan θ=2,则sin θ=≠sin 53°,F BC =G ,选项C 、D 错误.2556556.A 当轻绳O'P 刚好拉直时,轻绳O'P 的拉力为零,小球受力如图甲所示,根据几何关系有sin α==,OO 'OP 45可得OP 与水平方向的夹角α=53°,则α+θ=90°,根据共点力的平衡条件可得轻绳OP 的拉力T 1=mg cos θ;当轻绳OP 刚好松弛时,轻绳OP 的拉力为零,小球受力如图乙所示,根据共点力的平衡条件可得轻绳O'P的拉力T2=,由此可得=,故选项A 正确.mg tanθT 1T 2357.ABC O'a 与aa'两细线拉力的合力与斜线OP 的张力大小相等.结合平衡条件与几何知识可知F O'a =F aa'=20 N,且OP 与竖直方向的夹角为30°,D 项错误;重物A 的重力G A =F aa',所以m A =2 kg,B 项正确;桌面对B 的摩擦力F f =F O'b =F O'a cos 30°=10 N,C 项正确;弹簧的弹力F 弹=F O'a sin 30°=10 N,A 项正3确.8.AC 以结点B 为研究对象,因结点B 两侧为两段独立的绳子,因此为“死结”模型.用手抓住物体Q 时,由于结点B 受力平衡,对其受力分析,由平衡条件可得T 1=mg cos 30°,T 2=mg sin 30°.把手放开瞬间,设Q 的加速度大小为a ,则此时P 沿BC 方向的加速度大小也为a ,根据牛顿第二定律,对Q 有mg-T'2=ma ,对P ,在BC 方向上有T'2-mg cos 60°=ma ,但由于在AB 方向上没有加速度,所以沿AB 方向有T'1=mg sin 60°,以上各式联立可得T 1=T'1=mg ,T 2=mg ,T'2=mg ,故有=1,=,=,=,选项A 、C 正确,B 、D 错误.321234T 1T ' 1T 1T 23T 2T ' 223T ' 1T ' 22339.BC 分析小物块的受力,画出力的动态平衡图如图所示,可知在将推力沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中,M 槽对小物块的支持力F N 逐渐增大,推力F 先减小后增大,选项B 、C 正确.10.(1)2.60(1分) (2)见解析图(2分) 2.59 N(1分) (3)AB(2分)解析:(1)弹簧测力计的读数要估读到分度值的下一位,分度值为0.1 N,则该重物重力为2.60 N.(2)作出力的图示如图所示,可得合力为2.59 N.(3)从实验原理看,没有多次使用橡皮筋,避免了劲度系数改变的影响,减小了系统误差,A 正确;从实验过程看,弹簧测力计换成绳子,很可能因两绳夹角的变化引起偶然误差,B 正确;绳a 水平,改变绳b ,使θ减小,有tan θ=则绳a 上的拉力减小,C 错误;当两绳夹角为90°时,a 绳的拉力为0,不能验证力的平行四边形定F a G 则,D 错误.11.(1)③nmg (2分) ④钩码的个数(2分) (2)乙(2分)解析:(1)由步骤②知,弹簧的弹力等于钩码的总重力,即F=nmg ,由步骤③知,可以建立F 与x 的关系式,要想多得几组数据,就需改变钩码的个数.(2)题图乙得到的实验图线的斜率为弹簧的劲度系数,由图中数据得k 3=k 2+k 1,所以乙同学的猜想正确.12.解析:筷子对小球的压力恰好最小时,小球有下滑的趋势且刚好不下滑,最大静摩擦力沿筷子向上,如图(a)所示.图(a)图(b)小球受力平衡,根据平衡条件有2N min sin θ+2f max cos θ=mg (2分)f max =μN min (2分)联立解得N min = (1分)mg 2(sinθ+μcosθ)筷子对小球的压力恰好最大时,小球有上滑的趋势且刚好不上滑,最大静摩擦力沿筷子向下,如图(b)所示.小球受力平衡,根据平衡条件有2N max sin θ=mg+2f 'max cos θ(1分)f 'max =μN max (1分)联立解得N max =(1分)mg2(sinθ-μcosθ)综上所述,筷子对小球的压力的取值范围为≤N≤.(2分)mg2(sinθ+μcosθ)mg 2(sinθ-μcosθ)13.解析:(1)A 点受到绳子的拉力等于质量为m 2的物体的重力,其沿杆方向的分量等于杆对P 的作用力,对A 点受力分析如图甲所示,则有2F 1sin θ=m 2g (2分),代入数据解得F 1=10 N(1分),故杆对P 的作用力大小为10 N . 图甲 图乙图丙(2)对物块P 进行受力分析如图乙所示,当静摩擦力恰好等于最大值时,对应动摩擦因数最小,设最小动摩擦因数为μ,则沿杆方向有N=F 1+m 1g sin θ(2分),沿斜面方向有f=m 1g cos θ(2分),又因为f=μN ,以上各式联立并代入数据可得μ=(1分).13(3)若斜面光滑,杆与斜面之间不再垂直,对称调节P 、Q 的位置,使整个装置仍处于平衡状态,设此时杆与水平方向的夹角为α,则物块P 的受力情况如图丙所示.沿斜面方向上有N'sin (θ-α)=m 1g cos θ(2分),杆对P 的压力N'等于质量为m 2的物体的重力沿杆方向的分量,有2N'sin α=m 2g (2分),联立可解得tan α=(21627分).。
2021年山东高考物理复习课件：专题二 相互作用
考点二 受力分析、共点力的平衡
一、物体的受力分析 对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,也是研究力学问题的重要方 法。受力分析的程序: 1.根据题意选取研究对象,选取研究对象的原则是要使对问题的研究尽量 简便,它可以是单个物体或物体的某一部分,也可以是由几个物体组成的系 统。 2.把研究对象从周围环境中隔离出来。 3.一般的受力分析顺序:先找重力,再找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其 他力。简记为:“重力一定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘电磁浮。” 4.检验:对分析情况进行检验,既不能多力也不能少力。
x轴上的合力:Fx=Fx1+Fx2+Fx3+…;y轴上的合力:Fy=Fy1+Fy2+Fy3+…;
合力大小:F= Fx2 Fy2 ;
合力方向:与x轴夹角为θ,且tan
θ=
Fy Fx
。
例3 如图所示,用绳AC和BC吊起一重100 N的物体,两绳AC、BC与竖直 方向的夹角分别为30°和45°。求绳AC和BC对物体的拉力的大小。
答案 CLeabharlann 轻绳 模型轻杆 模型
轻弹簧 模型
拓展五 “轻绳”“轻杆”“轻弹簧”模型
“活结”:跨过光滑滑轮(或杆、钉子)的轻绳,其两端张力大小相等 “死结”:如果几段轻绳系在一个结点上,那么这几段轻绳的张力大小不一定相等 “活杆”:即一端由铰链相连的轻质活动杆,它的弹力方向一定沿杆的方向 “死杆”:即轻质固定杆,它的弹力方向不一定沿杆的方向,需要结合平衡方程或牛顿 第二定律求得 轻弹簧既可伸长提供拉力,也可压缩提供推力,形变量确定后各处弹力大小相等 轻弹簧的弹力不能发生突变(突然消失除外),而轻绳、轻杆的弹力可以发生突变
生的阻碍相对运动趋势的力
新课标高考物理 第二讲 相互作用总复习课件
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2021届新高考版高考物理一轮复习训练：专题二 相互作用
专题二相互作用一、单项选择题(共6小题,18分)1.[2020广东惠州第一次调研]小俊同学要在学校走廊悬挂一幅图,以下四种悬挂方式中每根绳子所受拉力最小的是()A B C D2.[新情境]如图所示,一个小朋友双脚悬空坐在上表面水平的行李箱上,在一根绳子的作用下(小朋友手不接触绳子),沿着水平面以较小的加速度加速滑行,人和行李箱保持相对静止.下列说法正确的是()A.小朋友受到重力、支持力和静摩擦力,处于平衡状态B.行李箱受到5个作用力C.行李箱对小朋友的作用力沿斜前方D.行李箱能加速滑行是由于绳子拉行李箱的作用力大于行李箱拉绳子的作用力3.[2020辽宁抚顺高三检测]如图所示,带孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方的小球B通过轻绳AB连接,处于静止状态,另有一长度相同的轻绳BC,一端与小球B相连,C端与A等高.而后C保持与A等高,从图示位置开始缓慢向右移动,直到小球A刚要滑动.在此过程中()A.轻绳BC上的拉力比轻绳AB上的大B.杆对小球A的支持力不变C.轻绳AB、BC对小球B的拉力均先变大后变小D.杆对小球A的摩擦力先变小后变大4.[2020安徽宿州检测]如图所示,两根轻弹簧a、b的上端固定在竖直墙壁上,下端连接在小球上.当小球静止时,弹簧a、b与竖直方向的夹角分别为53°和37°.已知a、b的劲度系数分别为k1、k2,sin 53°=0.8,则a、b两弹簧的伸长量的比值为()A.4k23k1B.3k24k1C.3k14k2D.4k13k25.[2020湖南长沙师大附中摸底考试]如图所示,B、C两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A、D两点,两球均保持静止,已知B球的重力为2G,C球的重力为3G,细线AB 与竖直墙面之间的夹角为37°,细线CD与竖直墙面之间的夹角为53°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则()A.细线AB中的拉力大小为5GB.细线CD中的拉力大小为3GC.细线BC中的拉力大小为2GD.细线BC与竖直方向的夹角θ为53°6.[2020辽宁沈阳检测]如图所示,质量为m的小球P(可视为质点)与轻绳OP和O'P拴接,两轻绳的另一端分别固定于竖直墙上相距0.4 m的O、O'两点,轻绳OP长0.5 m,轻绳O'P长0.3 m,在小球上施加一个与水平方向成θ=37°角的拉力F,将小球缓慢拉起,当轻绳O'P刚好拉直时,轻绳OP的拉力为T1,当轻绳OP刚好松弛时,轻绳O'P的拉力为T2,则T1:T2为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)()A.3∶5B.4∶3C.3∶4D.4∶5二、多项选择题(共3小题,12分)7.如图所示,A、B都是重物,A被绕过小滑轮的细线aa'所悬挂,B放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点;O'是三根细线的结点,bO'水平拉着B物体,cO'沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态,g=10 m/s2.若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20√3N,则下列说法中正确的是()A.弹簧的弹力为10 NB.重物A的质量为2 kgC.桌面对B物体的摩擦力为10√3ND.OP与竖直方向的夹角为60°8.[2020福建福州高三模考]如图所示,轻绳AB和BC连接着一质量为m的物体P,其中绳子的A端固定,C端通过小定滑轮连接着一质量也为m的另一个物体Q,开始时,用手抓住物体Q,使物体P、Q均静止,此时AB和BC两绳中拉力大小分别为T1、T2.把手放开瞬间,AB和BC两绳中拉力大小分别为T'1、T'2.已知A、B、C处于同一竖直平面内,绳子与水平方向的夹角如图所示,不计滑轮与绳间的摩擦力,则()A.T1T'1=1 B.T1T2=12C.T2T'2=23D.T'1T'2=39.[2020四川等四省八校联考]如图所示为内壁光滑的半球形凹槽M的竖直截面,O为球心,∠AOB=60°,OA水平,在竖直面内,小物块受到与水平方向成45°角斜向上的推力F作用而静止在B点.现将推力F沿逆时针缓慢转到水平方向,在该过程中M与小物块始终静止,则()A.M槽对小物块的支持力逐渐减小B.M槽对小物块的支持力逐渐增大C.推力F先减小后增大D.推力F逐渐增大三、非选择题(共4小题,36分)10.[创新题,6分]某同学利用身边现有器材做“验证力的平行四边形定则”实验,没有找到橡皮筋,只找到一个重物和一个弹簧测力计,细绳若干.(1)用弹簧测力计(已校零)提起重物,重物静止时,读数如图甲所示,则该重物的重力为N;(2)把重物按图乙所示方式悬挂,绳a保持水平状态,绳b与竖直方向的夹角θ为45°,把绳a换成弹簧测力计时,弹簧测力计的示数为2.50 N,把绳b换成弹簧测力计时,弹簧测力计的示数为3.60 N,在图丙所示的坐标纸上已给出两个分力的方向,每个小方格的边长代表0.1 N,请在图丙中作出力的图示,并用刻度尺测得两分力的合力为.(3)下列关于该实验的一些说法,正确的是.A.从实验原理看,避免了多次使用橡皮筋,使得实验的系统误差变小B.从实验过程看,将弹簧测力计换成绳子,很可能因两绳夹角的变化引起偶然误差C.保持绳a水平,改变绳b,使θ减小,则绳a上的拉力增大D.移动绳b,当两绳夹角为90°时也能验证平行四边形定则11.[2020湖南衡阳第二次检测,6分]将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起,看成一根新弹簧,设原粗弹簧(记为A)劲度系数为k1,原细弹簧(记为B)劲度系数为k2,套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3.关于k1、k2、k3的大小关系,同学们有如下猜想.甲同学:和电阻并联相似,可能是1k3=1k1+1k2;乙同学:和电阻串联相似,可能是k3=k1+k2;丙同学:可能是k3=k1+k22.为了验证猜想,同学们设计了相应的实验(装置见图甲,每个钩码的质量为m,当地的重力加速度大小为g).(1)简要实验步骤如下,请完成相应填空.①将弹簧A悬挂在铁架台上,用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0;②在弹簧A的下端挂上钩码,记下钩码的个数n,并用刻度尺测量弹簧的长度L1;③由F=计算弹簧的弹力,由x=L1-L0计算弹簧的伸长量,由k=Fx计算弹簧的劲度系数;④改变,重复实验步骤②、③,并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1;⑤仅将弹簧分别换为B、C,重复上述操作步骤,求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3.比较k1、k2、k3并得出结论.(2)图乙是实验得到的图线,由此可以判断同学的猜想正确.12.[新情境,10分]筷子是我国常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一.如图所示,用筷子夹质量为m的小球.筷子均在竖直平面内,且筷子和竖直方向的夹角均为θ,为使小球静止,求每根筷子对小球的压力N的取值范围.已知小球与筷子之间的动摩擦因数为μ(μ<tan θ),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.13.[2020黑龙江大庆检测,14分]如图所示,对称、相同粗糙程度的斜面与竖直方向夹角θ=53°,硬质轻杆通过光滑铰链与两个相同且质量为m1=1.0 kg的物块P、Q相连,P、Q对称放在斜面上,一质量m2=1.6 kg的物体通过轻绳悬挂在铰链A上,对称调节P、Q的位置,使杆与斜面垂直,整个装置处于平衡状态,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.(1)求杆对物块P的作用力大小;(2)求物块与斜面间动摩擦因数的最小值;(3)若斜面光滑,对称调节P、Q的位置,使整个装置仍处于平衡状态,求此时杆与水平方向夹角的正切值.1.D图受重力和两根绳子的拉力处于平衡状态,合力等于零,则由力的平衡条件可知,两根绳子拉力的合力等于图的重力,设绳子与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件有2F cos θ=mg,解得F=mg2cosθ,当θ=0°时,每根绳子上的拉力F最小,D正确.2.C根据题意,可知小朋友有沿水平方向的加速度,不处于平衡状态,A错误.行李箱受到重力、地面提供的支持力和滑动摩擦力、绳的拉力,还受到小朋友的静摩擦力和压力,共6个力,B错误.由于行李箱加速滑行,故行李箱对小朋友的作用力沿斜前方,C正确.根据牛顿第三定律,可知绳子拉行李箱的作用力等于行李箱拉绳子的作用力,D错误.3.D小球B受轻绳AB、BC的拉力和自身重力,合力为零,三力构成一个矢量三角形,又AB=BC,由几何知识可知两轻绳上的拉力大小相等,且两根轻绳上拉力的竖直分量大小均为B球重力的一半,随着两绳夹角θ的增大,两轻绳上的拉力均增大,故A、C错误;再对A、B球整体进行受力分析,如图所示,系统受重力、支持力N,静摩擦力f,BC绳的拉力F,随着两绳夹角θ的增大,只要A保持静止,轻绳拉力就会一直增大,由F1变至F2,由于轻绳BC的拉力F的竖直分量始终为B球重力的一半,而水平分量一直增大,所以轻绳C端向右移动过程中,支持力N的大小一直在变化,而静摩擦力先沿杆向上减小为零,然后反向增大,直到A球开始向上运动,故B错误,D正确.4.B作出小球的受力分析图如图所示,根据平衡条件有F=mg,弹簧a的弹力F 1=F cos53°=35mg,弹簧b的弹力F2=F sin 53°=45mg,根据胡克定律有x=Fk,则a、b两弹簧的伸长量的比值为x 1x 2=F 1k 1F 2k 2=3k24k 1,故B 正确.5.B 对两个小球构成的整体受力分析,根据平衡条件可知,水平方向上有F AB sin 37°=F CD sin 53°,竖直方向上有F AB cos 37°+F CD cos 53°=5G ,解得F AB =4G ,F CD =3G ,选项A 错误,B 正确;对C 球受力分析,根据平衡条件可知,水平方向上有F BC sin θ=F CD sin 53°,竖直方向上有F BC cos θ+F CD cos 53°=3G ,解得tan θ=2,则sin θ=2√55≠sin 53°,F BC =6√55G ,选项C 、D 错误.6.A 当轻绳O'P 刚好拉直时,轻绳O'P 的拉力为零,小球受力如图甲所示,根据几何关系有sin α=OO 'OP=45,可得OP 与水平方向的夹角α=53°,则α+θ=90°,根据共点力的平衡条件可得轻绳OP 的拉力T 1=mg cos θ;当轻绳OP 刚好松弛时,轻绳OP 的拉力为零,小球受力如图乙所示,根据共点力的平衡条件可得轻绳O'P 的拉力T 2=mg tanθ,由此可得T 1T 2=35,故选项A 正确.7.ABC O'a 与aa'两细线拉力的合力与斜线OP 的张力大小相等.结合平衡条件与几何知识可知F O'a =F aa'=20 N,且OP 与竖直方向的夹角为30°,D 项错误;重物A 的重力G A =F aa',所以m A =2 kg,B 项正确;桌面对B 的摩擦力F f =F O'b =F O'a cos 30°=10√3 N,C 项正确;弹簧的弹力F 弹=F O'a sin 30°=10 N,A 项正确.8.AC 以结点B 为研究对象,因结点B 两侧为两段独立的绳子,因此为“死结”模型.用手抓住物体Q 时,由于结点B 受力平衡,对其受力分析,由平衡条件可得T 1=mg cos 30°,T 2=mg sin 30°.把手放开瞬间,设Q 的加速度大小为a ,则此时P 沿BC 方向的加速度大小也为a ,根据牛顿第二定律,对Q 有mg-T'2=ma ,对P ,在BC 方向上有T'2-mg cos 60°=ma ,但由于在AB 方向上没有加速度,所以沿AB 方向有T'1=mg sin 60°,以上各式联立可得T 1=T'1=√32mg ,T 2=12mg ,T'2=34mg ,故有T 1T ' 1=1,T 1T 2=√3,T 2T ' 2=23,T ' 1T ' 2=2√33,选项A 、C 正确,B 、D 错误.9.BC 分析小物块的受力,画出力的动态平衡图如图所示,可知在将推力沿逆时针方向缓慢转到水平方向的过程中,M 槽对小物块的支持力F N 逐渐增大,推力F 先减小后增大,选项B 、C 正确.10.(1)2.60(1分) (2)见解析图(2分) 2.59 N(1分) (3)AB(2分)解析:(1)弹簧测力计的读数要估读到分度值的下一位,分度值为0.1 N,则该重物重力为2.60 N. (2)作出力的图示如图所示,可得合力为2.59 N.(3)从实验原理看,没有多次使用橡皮筋,避免了劲度系数改变的影响,减小了系统误差,A正确;从实验过程看,弹簧测力计换成绳子,很可能因两绳夹角的变化引起偶然误差,B正确;绳a水平,改变绳b,使θ减小,有tan θ=F aG则绳a上的拉力减小,C错误;当两绳夹角为90°时,a绳的拉力为0,不能验证力的平行四边形定则,D错误.11.(1)③nmg(2分)④钩码的个数(2分)(2)乙(2分)解析:(1)由步骤②知,弹簧的弹力等于钩码的总重力,即F=nmg,由步骤③知,可以建立F与x的关系式,要想多得几组数据,就需改变钩码的个数.(2)题图乙得到的实验图线的斜率为弹簧的劲度系数,由图中数据得k3=k2+k1,所以乙同学的猜想正确.12.解析:筷子对小球的压力恰好最小时,小球有下滑的趋势且刚好不下滑,最大静摩擦力沿筷子向上,如图(a)所示.图(a) 图(b)小球受力平衡,根据平衡条件有2N min sin θ+2f max cos θ=mg(2分)f max=μN min (2分)联立解得N min=mg2(sinθ+μcosθ)(1分)筷子对小球的压力恰好最大时,小球有上滑的趋势且刚好不上滑,最大静摩擦力沿筷子向下,如图(b)所示.小球受力平衡,根据平衡条件有2N max sin θ=mg+2f'max cos θ(1分)f'max=μN max(1分)联立解得N max=mg2(sinθ-μcosθ)(1分)综上所述,筷子对小球的压力的取值范围为mg2(sinθ+μcosθ)≤N≤mg2(sinθ-μcosθ).(2分)13.解析:(1)A点受到绳子的拉力等于质量为m2的物体的重力,其沿杆方向的分量等于杆对P的作用力,对A点受力分析如图甲所示,则有2F1sin θ=m2g(2分),代入数据解得F1=10 N(1分),故杆对P的作用力大小为10 N.图甲图乙图丙(2)对物块P进行受力分析如图乙所示,当静摩擦力恰好等于最大值时,对应动摩擦因数最小,设最小动摩擦因数为μ,则沿杆方向有N=F1+m1g sin θ(2分),沿斜面方向有f=m1g cos θ(2分),又因为f=μN,以上各式联立并代入数据可得μ=1(1分).3(3)若斜面光滑,杆与斜面之间不再垂直,对称调节P、Q的位置,使整个装置仍处于平衡状态,设此时杆与水平方向的夹角为α,则物块P的受力情况如图丙所示.沿斜面方向上有N'sin (θ-α)=m1g cos θ(2分),杆对P的压力N'等于质量为m2的物体的重力沿杆方向的分量,有2N'sin α=m2g(2分),联立可解得tan α=16(2分).27。
2021高考物理课标版一轮课件：专题二 相互作用
三、力的合成 1.遵循的规律:力的合成遵循矢量运算法则,即遵循平行四边形定则。 2.力的合成:两个共点力F1和F2的大小均不变,它们之间的夹角为θ,其合力 的大小为F合,当夹角θ变化时,合力的取值范围是|F1-F2|≤F合≤F1+F2。 当两个分力F1和F2大小相等,且它们之间的夹角θ=120°时,合力大小等于每 个分力的大小,合力的方向沿两个分力夹角的角平分线。
二、对静摩擦力的判定 相对运动趋势不如相对运动直观,具有很强的隐蔽性,所以静摩擦力的判定 较困难,为此总结了下面几种常用的判定方法。 1.“假设法”和“反推法”
假设法 即先假定没有静摩擦力,看相对静止的物体间能否发生相对运 动。若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能,则没有静摩擦 力。 反推法 从物体表现出的运动状态反推它必须具有的条件,分析组成条件 的相关因素中摩擦力所起的作用,判断摩擦力的方向。
3.摩擦力
定义 产生条件 (必要条件)
大小
方向 作用点
静摩擦力
滑动摩擦力
两个具有相对运动趋势的物体间在接触 两个具有相对运动的物体间在接触面 面上产生的阻碍相对运动趋势的力 上产生的阻碍相对运动的力
(1)接触面粗糙
(1)接触面粗糙
(2)接触处有弹力
(2)接触处有弹力
(3)两物体间有相对运动趋势(仍保持相 (3)两物体间有相对运动
6.点与杆之间的弹力方向,过点垂直于杆。 如上图杆D处所受弹力方向过D点垂直于杆。
7.绳子的弹力方向沿绳并指向绳收缩的方向。 例如绳子对物块与天花板的弹力分别为T1、T2,方向如图所示。
8.弹簧弹力的方向是沿弹簧并与弹簧的形变方向相反。 例如A物块所受弹簧的弹力N的方向如图所示。
例1 画出图中静止的各球或杆受到的弹力。
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。
2024年新高考版物理专题二相互作用讲解部分
②建立坐标轴的原则:使尽量多的力落在坐标轴上。 ③方法:物体受到多个力F1、F2、F3……作用,求合力F时,可把各力沿相互 垂直的x轴、y轴分解。 x轴上的合力:Fx=Fx1+Fx2+Fx3+…; y轴上的合力:Fy=Fy1+Fy2+Fy3+…;
合力大小:F= Fx2 Fy2 ; 合力方向:与x轴夹角θ满足tan θ= Fy 。
高考 物理
新高考专用
专题二 相互作用
基础篇
考点一 常见的三种力 一、力 1.定义:力是物体与物体间的相互作用。 2.作用效果:使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。 二、常见的三种力 1.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,与物体的运动状态无关,与物体所在的纬度、高度有关。 3)方向:竖直向下。 4)重心:重心不是物体的实际受力点,是人们为了研究问题方便假设的 点。物体的重心可以在物体上,也可以在物体外。
大小 方向
(1)静摩擦力为被动力,与正压力无关 (2)最大静摩擦力Fmax大小与正压力大小有关 沿接触面与受力物体相对运动
趋势的方向相反
F=μFN(μ为动摩擦因数,取决于 接触面粗糙程度,FN为正压力) 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
3.摩擦力
静摩擦力
滑动摩擦力
定义
两个具有相对运动趋势的物体间在接触面上产 两个具有相对运动的4物体间在接触
生的阻碍相对运动趋势的力
面上产生的阻碍相对运动的力
产生条件 (必要条件)
(1)接触面粗糙
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fB．木块与木板间的滑动摩擦力等于fC．绳子对木板的拉力等于fD．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 B2.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GB.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<G;若夹角等于120°,则F A=F B=G,故选项A、D错。
夹角为180°时,F A与F B才能成为一对平衡力,但这一情况不可能实现,故C项错。
4.(2020广东湛江模拟)如图所示,三根粗细均匀完全相同的圆木A、B、C堆放在水平地面上,处于静止状态,每根圆木的质量为m,截面的半径为R,三个截面圆心连线构成的等腰三角形的顶角θ=120°,若在地面上的两根圆木刚好要滑动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑圆木之间的摩擦,重力加速度为g,则()A.圆木间的弹力为mgB.下面两根圆木对地面的压力均为mgC.地面上的每根圆木受到地面的作用力为mgD.地面与圆木间的动摩擦因数为答案B对A进行受力分析,如图所示,A处于平衡状态,合力为零,则有F N1sin =F N2sin,F N1 cos+F N2 cos =mg,解得F N1=F N2=mg,故A错误;对整体受力分析,受到重力、地面的支持力、B受到的向右的摩擦力和C受到的向左的摩擦力,由对称性可知,竖直方向有==mg,故B正确;对B进行研究,地面对B的作用力等于地面对B的支持力与地面对B的摩擦力的合力,大于mg,故C错误;对C,根据平衡条件得F f=F N2 sin 60°=mg×=mg,所以地面对C的摩擦力大小为mg,根据F f=μ,可得μ===,故D错误。
2021届高考备考物理二轮复习专题汇编：相互作用(原卷+解析卷)
相互作用【原卷】1．（2021·广东佛山市·佛山一中高一月考）如图甲、乙所示，倾角为θ的固定斜面上分别有一个滑块M，图甲中滑块上表面水平，图乙中滑块的上表面平行斜面，在滑块M上分别有一个质量为m的物块，现在M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是（）A．图甲中物块m受3个力B．图甲中滑块M受5个力C．图甲中物块m受4个力D．图乙中滑块M受5个力2．（2021·广东佛山市·佛山一中高一月考）如图甲所示，轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点，OA与轻杆的夹角∠BOA=30°。
乙图中水平轻杆OB 一端固定在竖直墙壁上，另一端O装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物，图中∠BOA=30°，以下说法正确的是（）A．甲图中绳对杆的压力不沿杆B．乙图中滑轮对绳的支持力与水平方向呈30°角指向右上方C．两图中绳所受的支持力与绳AO段的拉力，这两个力的合力方向一定不同D．甲图中绳AO段与绳OC段上的拉力大小相等3．（2021·江阴市华士高级中学高一期末）如图所示，质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，从t＝0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F＝1N的作用，取g＝10m/s2，向右为正方向，该物体受到的摩擦力F f随时间变化的图像是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A．B．C．D．4．（2021·湖南株洲市·高三期末）如图为汽车内常备的两种类型的“千斤顶”：甲是“菱”形，乙是“y”形，摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离发生改变，从而实现重物的升降。
若物重均为G，螺旋杆保持水平，AB与BC之间的夹角都为 ，不计杆件自重，则甲乙两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为（ ）A ．1：1B ．1：2C ．2：1D ．2：35．（2021·吉林吉林市·高一期末）如图历示，轻质三角支架的水平杆末端放着一盆花，斜杆与竖直墙面的夹角为θ，若花盆（看成质点）的质量为m ，重力加速度大小为g ，水平横杆和斜杆中的弹力方向均沿杆方向，大小分别为F 1和F 2，下列判断正确的是（ ）A ．1sin F mg θ=B ．2sin mg F θ=C ．2cos F mg θ=D ．2cos mg F θ= 6．（2021·吉林吉林市·高一期末）用如图所示的工程机械装置移动重物，其中轻杆的A 端用铰链固定，滑轮在轻杆A 端的正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），轻杆的B 端吊一重物，将轻绳的一端拴在轻杆的B 端，用拉力F 将B端缓慢放下，直到轻杆AB达到水平，下列说法正确的是（）A．F不变B．F增大C．轻杆AB受力增大D．轻杆AB受力减小7．（2021·安徽师范大学附属中学高一月考）如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。
2021年高考物理《相互作用 重力、弹力、摩擦力》复习讲义
(3)矢量性：力是矢量，既有______，又有_______
3．力的图示及示意图．
(1)力的图示：从力的作用点沿力的方向画出的___________(包括力的三要素)．
(2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的____________
3.一木箱放在水平地面上，请在下列关于木箱和地面受力的叙述中选出正确的选项( )
A．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了形变；木箱没有发生形变，所以木箱不受弹力
B．地面受到了向下的弹力，是因为地面发生了形变；木箱受到了向上的弹力，是因为木箱发生了形变
C．地面受到向下的弹力，是因为木箱发生了形变；木箱受到了向上的弹力，是因为地面发生了形变
D．以上说法都不正确
4．将一根原长为40 cm、劲度系数为100 N/m的弹簧拉长为45 cm，此时弹簧的弹力大小为( )
A．45 NB．40 N
C．85 ND．5 N
课堂小结师生共同总结，并形成对本课内容规律性的认识。
参研教师
主持人
32285 7E1D縝+37643 930B錋37727 935F鍟T`22100 5654噔28797 707D災31923 7CB3粳23801 5CF9峹u40768 9F40齀29606 73A6玦
参研教师
主持人
主备教师
王丽丽
考纲展示
1.形变、弹性、胡克定律(Ⅰ)
2.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ)
3.矢量和标量(Ⅰ)
4.力的合成和分解(Ⅱ)
5.共点力的平衡(Ⅱ)
6.实验：探究弹力与弹簧伸长的关系
7.实验：验证力的平行四边形定则
2021年新课标物理高考讲义：专题二 相互作用
专题二相互作用探考情悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法常见的三种力、力的合成与分解常见的三种力2017课标Ⅱ,16,6分 2 运动与相互作用观念★★☆2017课标Ⅲ,17,6分 3 运动与相互作用观念2015山东理综,16,6分 4 运动与相互作用观念整体隔离法力的合成与分解2018天津理综,7,6分 3 科学推理受力分析、共点力的平衡受力分析、共点力的平衡2019课标Ⅱ,16,6分 4 匀速直线运动运动与相互作用观念极值法★★★2019课标Ⅲ,16,6分 4 运动与相互作用观念2017课标Ⅰ,21,6分 4 科学推理图解分析法2016课标Ⅰ,19,6分 4 科学推理整体隔离法2016课标Ⅲ,17,6分 4 科学推理2017天津理综,8,6分 4 模型建构分析解读本专题是力学的基础,是贯穿整个物理学的核心。
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,共点力作用下物体的平衡条件更是广泛应用于力、热、电等各部分内容的题目中,这就决定了本专题知识在高考中的重要位置。
该专题知识若单独出题,主要是选择题,若与其他专题知识结合,则主要考查学生的综合能力,有选择题,也有大型的计算题。
【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一常见的三种力、力的合成与分解1.(2017课标Ⅱ,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。
若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。
物块与桌面间的动摩擦因数为()A.2-√3B.√36 C.√33D.√32答案 C2.(2020届内蒙古联考,4)如图所示,质量均为m的A、B两球,由一根劲度系数为k的轻弹簧连接静止于半径为R的光滑半球形碗中,弹簧水平,两球间距为R且球半径远小于碗的半径。
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 A2.(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54A.3∶4B.3∶5C.4∶5D.2∶3答案 B3.(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=12的摩擦力大小之比为( )A.1∶1B.2∶1C.1∶√2D.√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AC5.(2021广东,3,4分)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力。
设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为α和β,α<β,如图所示。
忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力答案 B6.(2018天津理综,7,6分)(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。
2021高考物理课标全国版一轮课件：第2章 相互作用 核心素养提升
• [考法拓展1] (多选)在[例1]中，若力F的方向水平向右作用在
B上则B的受力个数可能为
()
BC
• A．3个
B．4个
• C．5个
D．6个
解析：B物体一定受重力，斜面的支持力，A的压力和力F，斜面对B可能有摩 擦力，也可能没有．故B可能受4个力或5个力．
• [考法拓展2] (多选)在[例1]中，若水平力F作用在A上，如图
• 3．整体法和隔离法不是独立的，有时需要多次选取研究对1] (一题多变)(2019·甘肃天水模拟)如图所示，矩形物块
A和锲形物块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D态，
则以下说法正确的是
()
• A．物块A的受力个数为4个
第二章 相互作用
◎核心素养提升——科学思维系列
(一)整体法和隔离法在物体平衡中的应用
栏 目 导 航
01
主干回顾·强化根基
02
核心考点·探究突破
• 整体法和隔离法的使用技巧
• 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．
正确的是
()
• 答案 B
• [考法拓展2] 在[例2]中，如果作用在乙球上的力大小为F， 作用在甲球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能是C
()
解析：将甲、乙两个小球作为一个整体，受力分析如图所示， 设上面的绳子与竖直方向的夹角为 α，则根据平衡条件可得 tan α＝ 2mFg，再单独研究乙球，设下面的绳子与竖直方向的夹角为 β，根据 平衡条件可得 tan β＝mFg，因此 β>α，则甲球在竖直线的右侧，而乙 球在竖直线的左侧，选项 C 正确．
2021届高考物理一轮复习——《相互作用》全章
高中物理核心素养读本第二章相互作用第7讲重力、弹力【学业质量解读】【必备知识梳理】一、重力1．力的概念、力的作用效果、力的三要素力是物体与物体之间的__________。
力的作用效果为：①__________________；②__________________。
力的三要素：①________；②________；③________；2．重力的定义、大小、方向，物体的重心重力是物体由于受到地球_______而受到的力。
重力不等同于物体和地球的万有引力，重力是万有引力的一部分。
重力的大小：________ 。
其中的g随纬度的升高而________，随高度的升高而_________。
重力的方向：_________，其不等于垂直向下，也不一定指向地心。
实际物体各部分均受到地球吸引而具有重力，可以将这些重力等效作用在同一“点”上，这一“点”叫做物体的重心。
它的引入体现了“等效替代”这一科学思想。
重心的位置和物体的______和______有关，重心可以不在物体上。
质量均匀，形状规则的物体，重心位置为其__________________。
二、弹力1．弹力的定义、产生条件弹力的定义：发生弹性形变的物体，由于要_______，对与它接触，使它发生形变的物体产生的力。
弹力的产生条件：①________；②_________________。
弹力属于接触力，两物体接触了才可能产生弹力。
但接触也可能没有弹力，有时弹力的有无可借助两种方法：条件法和移除法进行判断。
2．弹力方向的确定（1）与施力物体发生形变的方向相反。
例如：一本书放在在水平的桌面上，受竖直向上的支持力，是因为桌子的形变（属微小形变）方向向下。
（2）支持力和压力总是垂直接触面，指向被支持或被挤压的物体。
（如图甲，标出A 物所受弹力方向。
）（3）绳的弹力一定是拉力，且沿绳指向绳收缩的方向。
（如图乙，标出图中绳对灯的弹力方向）（4）杆的弹力可以是拉力也可以是支持力，且不一定沿着杆的方向，但是一端可以自由转动的杆，稳定时其弹力一定沿杆的方向。
(浙江选考)2021版新高考物理一轮复习2第二章相互作用2第2节受力分析力的合成与分解课件
<ρ 水<ρ 铁) A．A 球将向上运动，B、C 球将向下运动
()
B．A、B 球将向上运动，C 球不动
C．A 球将向下运动，B 球将向上运动，C 球不动
D．A 球将向上运动，B 球将向下运动，C 球不动
解析：选 D.剪断绳子之前，A 球受力分析如图 1 所示，B 球受力分析 如图 2 所示，C 球受力分析如图 3 所示．剪断绳子瞬间，水杯和水都 处于完全失重状态，水的浮力消失，杯子的瞬时加速度为重力加速 度．又由于弹簧的形状来不及发生改变，弹簧的弹力大小不变，相对 地面而言，A 球的加速度 aA＝mAgm－AF弹A<g，方向竖直向下，其相对杯子的加速度方向竖 直向上．相对地面而言，B 球的加速度 aB＝mBgm＋BF弹B>g，方向竖直向下，其相对杯子的 加速度方向竖直向下．绳子剪断瞬间，C 球所受的浮力和拉力均消失，其瞬时加速度为 重力加速度，故相对杯子静止，综上所述，D 正确．
3.(多选)(2020·丽水调研)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：选 AD.对 A、B 整体受力分析，如图甲所示，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，C 错；对 B 受力 分析如图乙所示，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 错；对 A 受力分析，如图丙所示，受到重力、推力、B 对 A 的弹力和摩擦力， 共四个力，A、D 对．
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专题二 相互作用考情探究课标解读考情分析备考指导考点内容常见的三种力、力的合成与分解1.认识重力、弹力与摩擦力。
2.通过实验,了解胡克定律。
3.知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。
4.通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。
本专题是力学的基础,是贯穿整个物理学的核心。
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,共点力作用下物体的平衡条件更是广泛应用于力、热、电等各部分内容的题目中,这就决定了本专题知识在高考中的重要位置。
受力分析是研究物体运动状态和运动规律的前提,并且将贯穿力学和电学问题分析的全过程。
从历年命题看,本部分内容在高考命题中也有两大趋势:一是向着选择题单独考查的方向发展;二是选择题单独考查与电学综合考查并存。
受力分析、共点力的平衡能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。
真题探秘基础篇 固本夯基基础集训考点一 常见的三种力、力的合成与分解1.如图所示,粗糙长木板l 的一端固定在铰链上,木块放在木板上,开始时木板处于水平位置。
当木板向下转动,θ角逐渐增大的过程中,摩擦力F f 的大小随θ角变化最有可能的是()答案 B2.(2020届河北定州模拟)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.√22M B.√32M C.√2M D.√3M答案 D3.如图所示,倾角为θ=30°的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P,横截面为直角三角形的物块A放在斜面与P之间。
则物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为()A.2∶1B.1∶2C.√3∶1D.√3∶4答案 B考点二受力分析、共点力的平衡4.(2018河北定州期中,10)(多选)如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A、B分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接,现在用力将小球B缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F=10 N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)()A.小球A只受到杆对A的弹力B.小球A受到的杆的弹力大小为20 NC.此时轻绳与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为203√3 ND.小球B受到杆的弹力大小为10√3 N答案BD5.(2018山东济宁质检)如图所示,一长木板静止在倾角为θ的斜面上,长木板上一人用力推长木板上的物块,使物块与长木板间的摩擦力刚好为零,已知人、物块、长木板的质量均为m,人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ1,长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.斜面对长木板的摩擦力大小为mg sin θB.斜面对长木板的摩擦力大小为3μ2mg cos θC.长木板对人的摩擦力大小为2μ1mg cos θD.长木板对人的摩擦力大小为2mg sin θ答案 D6.(2017课标Ⅱ,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。
若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。
物块与桌面间的动摩擦因数为()A.2-√3B.√36C.√33D.√32答案 C综合篇知能转换综合集训拓展一弹力方向的判定1.(2019海南模拟)图中各物体均处于静止状态。
图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是()答案 C拓展二对静摩擦力的判定2.(2020届河北模拟)如图所示,质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用,g取10 m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力F f随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()答案 A拓展三动杆和定杆问题的思考方法3.(2020届天津期中)如图所示的四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态。
现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是()A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁答案 B拓展四“活结”和“死结”问题的思考方法4.(2019湖北沙市中学考试)(多选)如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细线悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B 都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是()A.B与水平面间的摩擦力增大B.地面对B的弹力增大C.悬于墙上的线所受拉力不变D.A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等答案ABD拓展五解决平衡问题的基本思路5.(2020届山东泰安模拟)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的外力,其中作用在b球上的力大小为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()答案 A应用篇知行合一应用一 应用“隔离法”与“整体法”探究平衡问题应用集训1.(2019浙江温州模拟)(多选)如图所示,木板C 放在水平地面上,木板B 放在C 的上面,木板A 放在B 的上面,A 的右端通过轻质弹簧测力计与固定的竖直墙壁相连,A 、B 、C 质量相等,且各接触面间动摩擦因数相同,用大小为F 的力向左拉动C,使它以速度v 匀速运动,三者稳定后弹簧测力计的示数为T 。
则下列说法正确的是( )A.B 对A 的摩擦力大小为T,方向向左B.A 和B 保持静止,C 匀速运动C.A 保持静止,B 和C 一起匀速运动D.C 受到地面的摩擦力大小为F-T答案 ACD2.(多选)一轻质杆两端分别固定质量均为m 的小球A 、B,由细线OE 、FC 悬挂于水平天花板及竖直墙壁上,如图所示,其中OE 与竖直方向的夹角θ=30°,FC 水平,现保持轻杆位置不变,而将FC 线的C 端缓慢上移到FC 与水平方向成α=60°的位置,则下列说法中正确的是( )A.细线OE 的拉力一直减小且减小了2√33mg B.细线FC 的拉力先减小后增大,其最小值为mg C.细线FC 的拉力一直减小且减小了mg D.轻杆的弹力先减小后增大,其最小值为√33mg答案 AB应用二 探究平衡问题中的临界与极值问题应用集训1.课堂上,老师准备了“∟”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按图所示(截面图)方式堆放在木板上,则木板与水平面夹角θ的最大值为( )A.30°B.45°C.60°D.90°答案 A2.(2018广东汕头二模)重力都为G 的两个小球A 和B 用三段轻绳如图连接后悬挂在O 点上,O 、B 间的绳子长度是A 、B 间的绳子长度的2倍,将一个拉力F 作用到小球B 上,使三段轻绳都伸直且O 、A 间和A 、B 间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上,则拉力F 的最小值为( )A.12GB.√33GC.GD.2√33G答案 A3.(2018湖北四地七校联考,9,4分)(多选)如图所示,位于水平面上的质量为m的物体在斜向上的恒力F的作用下,做速度为v的匀速运动,此时力F与水平方向的夹角为θ。
物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
则F的最小值F min和方向(与水平方向夹角的正切)分别为()A.F min=√1+μB.F min=√1-μC.tan θ=μD.tan θ=1μ答案AC应用三应用图解分析法探究动态平衡应用集训1.如图所示,两个小球a、b质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角为θ=45°,已知弹簧的劲度系数为k,则弹簧形变量不可能是()A.√2mgk B.√2mg2kC.4√2mg3k D.2mgk答案 B2.(多选)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。
下列说法中正确的是()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BC应用四应用力的分解探究斧头劈木柴类问题、拖把拖地类问题应用集训1.(2020届湖北宜昌部分示范高中教学协作体期中联考,8,4分)刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈,如图所示是用斧头劈木柴的示意图。
劈的纵截面是一个等腰三角形,使用劈的时候,垂直劈背加一个力F,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开。
设劈背的宽度为d,劈的侧面长为l,不计斧头的自身重力,则劈的侧面推压木柴的力约为()A.dl F B.ldF C.l2dF D.d2lF答案 B2.(2019福建龙岩质检)如图所示,质量为m的物块静止于斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,逐渐增大斜面的倾角θ,直到θ等于某特定值φ时,物块达到“欲动未动”的临界状态,此时的摩擦力为最大静摩擦力,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求θ角满足什么条件时物块总与斜面保持相对静止。
答案tan θ≤μ应用五应用相似三角形法探究平衡问题应用集训1.(2019东北三校联考,9)如图所示,小圆环A上系着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一轻绳一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块。
如果小圆环、滑轮的大小和质量以及所有的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为α,则两物块的质量之比m1∶m2应为()A.cos α2 B.sin α2C.2 sin α2D.2 cos α2答案 C2.(2018河北五校联考,7)如图所示,质量分布均匀的细棒中心为O点,O1为光滑铰链,O2为光滑定滑轮,O2在O1正上方,一根轻绳一端系于O点,另一端跨过定滑轮O2由水平外力F牵引,用N表示铰链对杆的作用力,现在外力F作用下,细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中,下列说法正确的是()A.F逐渐变小,N大小不变B.F逐渐变小,N大小变大C.F先变小后变大,N逐渐变小D.F先变小后变大,N逐渐变大答案 A5年高考A 组 基础题组1.(2016江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度。