最新高考备考物理篇：专题02 相互作用习题及解析
高中物理受力分析(相互作用)最新最全高考专题附有详细解析解析
高中物理受力分析（相互作用）最新最全高考专题附有详细解析一．选择题（共30小题）1．（2016•惠州模拟）如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一个处于伸长状态的弹簧，整个装置保持静止．下列说法正确的是（）A．M对m的摩擦力方向向右B．M对m无摩擦力作用C．地面对M的摩擦力方向向右D．地面对M无摩擦力作用2．（2016•南康区校级一模）如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面上，O为球心．有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．OP与水平方向的夹角为θ=30°，下列说法正确的是（）A．小球受到轻弹簧的弹力大小为mgB．弹簧的原长为R+C．小球受到容器的支持力大小为mgD．半球形容器受到地面的摩擦力大小为mg3．（2015•陕西校级模拟）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．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F1和F2（F2＞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4．（2015•山东）如图，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．B．C．D．5．（2015•广东）如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（）A．三条绳中的张力都相等B．杆对地面的压力大于自身重力C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力6．（2015•南京）把一个月牙状的薄板悬挂起来，静止时如图所示．则薄板的重心可能是图中的（）A．A点B．B点C．C点D．D点7．（2015•浙江校级学业考试）如图所示，用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计读数为0.90N，已知滑块重为3N，则滑块与桌面间动摩擦因数为（）A．0.1 B．0.3 C．2.0 D．3.08．（2015•廉江市校级模拟）如图所示，用水平力F将质量为m的木块压在竖直墙壁上使木块保持静止，下列说法中正确的是（）A．因为木块静止，木块所受的静摩擦力可能等于0B．木块所受的静摩擦力大小等于mg，方向向上C．木块所受的静摩擦力可能大于mgD．如果F增大，木块与墙壁间的静摩擦力也增大9．（2015•徐州模拟）一辆汽车停在水平地面上，一个人用力水平推车，但车仍然静止，下列说法中正确的是（）A．此人推车的力小于汽车所受到的静摩擦力B．此人推车的力与汽车受到的摩擦力平衡C．此人推车的力增大时，汽车受到摩擦力将保持不变D．此人推车的力增大时，汽车受到摩擦力将不断减小，直到汽车能够运动起来为止10．（2015•南京）如图所示，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为16N时，木块不动；拉力为20N时，木块恰好被拉动；木块做匀速运动时拉力为19N．木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（）A．16N、19N B．16N、20N C．19N、20N D．20N、19N11．（2015•廉江市校级模拟）关于摩擦力，以下说法中正确的是（）A．运动的物体只可能受到滑动摩擦力B．静止的物体有可能受到滑动摩擦力C．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反D．滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致12．（2015•株洲校级模拟）如图，物体在受到一水平拉力F=10N作用下，沿水平面向右运动．已知，物体与水平面的动摩擦因数μ=0.2，物体质量m=5kg，重力加速度g=10m/s2，则物体所受摩擦力为（）A．10N，水平向左B．10N，水平向右C．20N，水平向左D．20N，水平向右13．（2015•江苏校级模拟）在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd，在木板的正中点放置一个质量为m的木块，如图所示．先以木板的ad边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ab边与桌面的夹角为θ；再接着以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ad边与桌面的夹角也为θ（ab边与桌面的夹角θ不变）．在转动过程中木块在木板上没有滑动，则转动之后木块受到的摩擦力大小为（）A．2mgsinθB．mgsinθC．m gsin2θD．m gsinθ14．（2015•中山二模）如图，小物块P位于光滑斜面上，斜面Q位于光滑水平地面上，小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中（）A．斜面静止不动B．物块P对斜面的弹力对斜面做正功C．物块P的机械能守恒D．斜面对P的弹力方向不垂直于接触面15．（2014•海南）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．M B．MC．M D．M16．（2014•临沂模拟）光滑水平桌面上放置一长木板，长木板上表面粗糙，上面放置一小铁块，现有一水平向右的恒力 F 作用于铁块上，以下判断正确的是（）A．铁块与长木板都向右运动，且两者一定保持相对静止B．若水平力足够大，铁块与长木板间有可能发生相对滑动C．若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，铁块与长木板间有可能发生相对滑动D．若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，铁块与长木板间仍将保持相对静止17．（2012•陕西校级一模）如图，一半圆形碗的边缘上装有一定滑轮，滑轮两边通过一不可伸长的轻质细线挂着两个小物体，质量分别为m1、m2，m1＞m2．现让m1从靠近定滑轮处由静止开始沿碗内壁下滑．设碗固定不动，其内壁光滑、半径为R．则m1滑到碗最低点的速度为（）A．B．C．D．18．（2012•如皋市校级模拟）如图所示，水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着，现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端，使物体从A点起由静止开始运动．若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，图中AB=BC，且动摩擦因数处处相同，则在物体的运动过程中（）A．摩擦力增大，W1＞W2B．摩擦力减小，W1＜W2C．摩擦力增大，W1＜W2D．摩擦力减小，W1＞W219．（2012•禅城区校级模拟）如图所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为α，且保持其平衡．保持α不变，当拉力F有最小值时，F与水平方向的夹角β应是（）A．0B．C．2αD．α20．（2012•婺城区校级二模）一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），如图所示．现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止．则下列说法正确的是（）A．水平力F一定变大B．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大C．物体A所受斜面体的支持力一定不变D．斜面体所受地面的支持力一定不变21．（2012•射洪县校级模拟）如图所示，在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B，C为一垂直固定在斜面上的挡板．A、B质量均为m，弹簧的劲度系数为k，系统静止于光滑水平面．现开始用一水平力F从零开始缓慢增大作用于P，（物块A一直没离开斜面，重力加速度g）下列说法正确的是（）A．力F较小时A相对于斜面静止，F增加到某一值，A相对于斜面向上滑行B．力F从零开始增加时，A相对斜面就开始向上滑行C．B离开挡板C时，弹簧伸长量为mgsinθ/kD．B离开挡板C时，弹簧为原长22．（2012•涪城区校级模拟）如图所示，斜面体M放置在水平地面上，位于斜面上的物块m受到沿斜面向上的推力F作用．设物块与斜面之间的摩擦力大小为f1，斜面与地面之间的摩擦力大小为f2．增大推力F，斜面体始终保持静止，下列判断正确的是（）A．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定增大B．如果物块沿斜面向上滑动，则f1、f2一定不变C．如果物块与斜面相对静止，则f1可能增大、f2一定不变D．如果物块沿斜面相对静止，则f1可能减小、f2一定增大23．（2012•渭滨区校级模拟）在《互成角度的两个力的合成》这一实验中，如图所示，使b 弹簧秤从图示位置开始缓慢转动，在这过程中，保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中，关于a、b两弹簧秤示数的变化情况是（）A．a示数增大，b示数减小B．a示数减小，b示数增大C．a示数减小，b示数先减小后增大D．a示数减小，b示数先增大后减小24．（2011•雅安模拟）如图，一滑块以速度v0从置于粗糙地面上的斜面体的底端A开始冲上斜面，到达某一高度后返冋A，斜面与滑块之间有摩擦且斜面体始终静止．下列图象分别表示滑块运动过程中的速度v、加速度a和斜面体受地面支持力F、摩擦力f随时间变化的关系，其中可能正确的是（）A．B．C．D．25．（2011•武昌区模拟）如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC 一端通过铰链固定在C点，另一端B栓牢一根轻绳，轻绳下端悬挂一重为G的物体，上端绕过定滑轮A，用水平拉力F拉轻绳，开始时∠BCA=160°，现使∠BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC．在此过程中（不计滑轮质量，不计摩擦）（）A．拉力F大小不变B．拉力F逐渐减小C．轻杆B端所受轻绳的作用力大小不变D．轻杆B端所受轻绳的作用力先减小后增大26．（2011•溧水县校级模拟）如图所示，BOB1是橡皮绳，∠BOB1=120°，O点悬挂的重物重为G，O点为圆心，BB1在以O为圆心的同一圆弧上，现将BB1沿该圆弧同时分别移到非常靠近A点，若要使结点O位置仍在圆心，则重物的重力应取（）A．G B．C．D．2G27．（2011•武进区校级一模）如图所示，在水平面上放一斜面体A，质量为M，若斜面上质量为m的物体B以加速度a减速下滑，斜面体A静止不动，斜面倾角为θ，则下列说法中正确的是（）A．地面对斜面体没有摩擦力B．地面对斜面体有水平向右的摩擦力，大小为ma cosθC．地面对斜面体有水平向左的摩擦力，大小为ma cosθD．地在对斜面体的支持力大小为（M+m）g28．（2011•和平区校级一模）如图所示，物体在粗糙的水平面上，受到一个与水平方向成α角的拉力F的作用，匀速向右运动，若拉力F的方向与水平方向所成的α角的减小，物体仍匀速运动．下列说法正确的是（）A．拉力F与物体所受的摩擦力的合力一定竖直向上B．物体受到所有外力（F、f、重力及支持力）的合力为零C．物体受到的拉力F与重力的合力的方向不变D．物体受到的拉力F与重力的合力的方向与原方向相比沿顺时针方向向下偏29．（2009•海珠区模拟）如图所示，质量为M 的小车放在光滑的水平面上．小车上用细线悬吊一质量为m的小球，M＞m．现用一力F水平向右拉小球，使小球和车一起以加速度a 向右运动时，细线与竖直方向成α角，细线的拉力为T；若用另一力F′水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力为T′．则（）A．a′=a，T′=T B．a′＞a，T′=T C．a′＜a，T′=T D．a′＞a，T′＞T30．（2005•辽宁）两光滑平板MO、NO构成一具有固定夹角θ0=75°的V形槽，一球置于槽内，用θ表示NO板与水平面之间的夹角，如图所示．若球对板NO压力的大小正好等于球所受重力的大小，则下列θ值中哪个是正确的（）A．15°B．30°C．45°D．60°高中物理受力分析（相互作用）最新最全高考专题附有详细解析参考答案与试题解析一．选择题（共30小题）1．（2016•惠州模拟）如图所示，水平地面上的L形木板M上放着小木块m，M与m间有一个处于伸长状态的弹簧，整个装置保持静止．下列说法正确的是（）A．M对m的摩擦力方向向右B．M对m无摩擦力作用C．地面对M的摩擦力方向向右D．地面对M无摩擦力作用考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：对m受力分析，根据平衡判断出M对m的摩擦力方向．对整体分析，根据平衡判断地面对M的摩擦力方向．解答：解：AB、对m受力分析，m受到重力、支持力、水平向右的弹力，根据平衡知，M 对m的摩擦力向左．故A错误，B错误．CD、对整体受力分析，在竖直方向上受到重力和支持力平衡，若地面对M有摩擦力，则整体不能平衡，故地面对M无摩擦力作用．故C错误，D正确．故选：D．点评：解决本题的关键会正确的进行受力分析，知道平衡时，合力等于0．2．（2016•南康区校级一模）如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面上，O为球心．有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处，另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．OP与水平方向的夹角为θ=30°，下列说法正确的是（）A．小球受到轻弹簧的弹力大小为mgB．弹簧的原长为R+C．小球受到容器的支持力大小为mgD．半球形容器受到地面的摩擦力大小为mg考点：共点力平衡的条件及其应用；胡克定律．分析：对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止，由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力；对容器和小球整体研究，分析受力可求得半球形容器受到的摩擦力．解答：解：A、B、C对小球受力分析，如图所示，由几何关系可知，T=F=mg，故AB错误；C正确；D、以容器和小球整体为研究对象，分析受力可知：竖直方向有：总重力、地面的支持力，水平方向地面对半球形容器没有摩擦力．故D错误．故选：C点评：共点力平衡问题重点在于正确选择研究对象，本题运用隔离法和整体法两种方法进行受力分析得出结论．3．（2015•陕西校级模拟）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．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F1和F2（F2＞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考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，四力平衡；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小；根据平衡条件列式求解即可．解答：解：A、B、C、对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为f，物体保持静止，受力平衡，合力为零；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有：F1﹣mgsinθ﹣f=0 ①；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有：F2+f﹣mgsinθ=0 ②；联立解得：f=，故C正确；mgsinθ=，由于质量和坡角均未知，故A错误，B错误；D、物块对斜面的正压力为：N=mgcosθ，未知，故D错误；故选C．点评：本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况，受力分析后根据平衡条件列式并联立求解．4．（2015•山东）如图，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．B．C．D．考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对A、B整体和B物体分别受力分析，然后根据平衡条件列式后联立求解即可．解答：解：对A、B分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：F=μ2（m1+m2）g ①再对物体B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：水平方向：F=N竖直方向：m2g=f其中：f=μ1N联立有：m2g=μ1F ②联立①②解得：=故选：B点评：本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．5．（2015•广东）如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（）A．三条绳中的张力都相等B．杆对地面的压力大于自身重力C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对杆进行分析，明确杆受力情况，再根据水平和竖直方向的平衡关系可分析力之间的关系．解答：解：A、由于三力长度不同，故说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，故在水平方向三力水平分力的合力应为零；故说明三力的大小不可能相等；故A错误；C正确；B、由于三力在竖直方向有拉力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力；故B正确；D错误；故选：BC．点评：本题考查共点力的平衡条件及应用，要注意本题中应分别对水平和竖直两个方向进行分析才能得出正确结果．6．（2015•南京）把一个月牙状的薄板悬挂起来，静止时如图所示．则薄板的重心可能是图中的（）A．A点B．B点C．C点D．D点考点：重心．分析：明确悬挂法测量重心位置的原理，结合二力平衡条件分析，基础题目．解答：解：悬挂法测量重心位置的原理，结合二力平衡条件分析可得，重心位置是D点．故选：D．点评：本题考查的是悬挂法找物体的重心．学生对重力、重心的理解，还要了解物体的重心分布与哪些因素有关．7．（2015•浙江校级学业考试）如图所示，用弹簧测力计拉着滑块在水平桌面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计读数为0.90N，已知滑块重为3N，则滑块与桌面间动摩擦因数为（）A．0.1 B．0.3 C．2.0 D．3.0考点：滑动摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：根据滑动摩擦力公式即可求解．解答：解：匀速运动时弹簧的拉力与滑动摩擦力平衡，由公式f=μF N知，μ==0.3故选：B点评：应用滑动摩擦力公式时，要注意是正压力与动摩擦因数的乘积，正压力不一定是物体的重力．8．（2015•廉江市校级模拟）如图所示，用水平力F将质量为m的木块压在竖直墙壁上使木块保持静止，下列说法中正确的是（）A．因为木块静止，木块所受的静摩擦力可能等于0B．木块所受的静摩擦力大小等于mg，方向向上C．木块所受的静摩擦力可能大于mgD．如果F增大，木块与墙壁间的静摩擦力也增大考点：静摩擦力和最大静摩擦力．分析：本题中木块受到重力作用，但并没有向下掉，而是保持静止，处于平衡状态，故需对物体受力分析，结合平衡条件分析解决．解答：解：对物体受力分析，受推力F、重力G，由于物体保持静止，处于平衡状态，合力为零，故受墙壁对其垂直向外的支持力N，还有竖直向上的静摩擦力f，根据平衡条件，有F=Nf=G即静摩擦力与重力平衡，与推力无关；故选B．点评：静摩擦力的大小随着外力的变化而变化，其方向与物体的相对运动趋势的方向相反，可以用假设法判断对运动趋势的方向，即假设墙面光滑，物体会向下滑动，故物体有向下的滑动趋势．9．（2015•徐州模拟）一辆汽车停在水平地面上，一个人用力水平推车，但车仍然静止，下列说法中正确的是（）A．此人推车的力小于汽车所受到的静摩擦力B．此人推车的力与汽车受到的摩擦力平衡C．此人推车的力增大时，汽车受到摩擦力将保持不变D．此人推车的力增大时，汽车受到摩擦力将不断减小，直到汽车能够运动起来为止考点：静摩擦力和最大静摩擦力；牛顿第一定律．专题：摩擦力专题．分析：掌握静摩擦力的特点是解本题的关键，静摩擦力产生在有相对运动趋势但是仍相对静止的物体之间，其大小等于引起该物体相对运动趋势的外力的大小．解答：解：人用力水平推车，但车仍然静止，说明车受到地面给其的静摩擦力作用，由于物体仍处于平衡状态，因此静摩擦力的大小和人推车的力大小相等，是一对平衡力，而且随着推力的变化而变化，故ACD错误；B正确．故选B．点评：摩擦力的分析尤其是静摩擦力的分析是难点和重点，一定明确静摩擦力产生条件、大小方向的判断以及和滑动摩擦力的区别．10．（2015•南京）如图所示，测力计与水平桌面平行，拉力从零逐渐增大，拉力为16N时，木块不动；拉力为20N时，木块恰好被拉动；木块做匀速运动时拉力为19N．木块与桌面间的滑动摩擦力和最大静摩擦力分别是（）A．16N、19N B．16N、20N C．19N、20N D．20N、19N考点：静摩擦力和最大静摩擦力．专题：摩擦力专题．分析：物体刚要被拉动时需要的力为最大静摩擦力；当物体滑动以后，物体与接触面间的摩擦力为滑动摩擦力，再据物体的平衡态求滑动摩擦力大小即可．解答：解：拉力为20N时，木块恰好被拉动，说明最大静摩擦力为20N；木块匀速运动时拉力为19N，说明滑动摩擦力为19N；故ABD错误，C正确．故选：C．点评：对于摩擦力问题，要区分是滑动摩擦力还是静摩擦力，然后依据各自的求解方法去做．11．（2015•廉江市校级模拟）关于摩擦力，以下说法中正确的是（）A．运动的物体只可能受到滑动摩擦力B．静止的物体有可能受到滑动摩擦力C．滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反D．滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，受静摩擦力的物体是相对静止，受滑动摩擦力的物体是相对运动．解答：解：A、运动的物体受到的摩擦力不一定是滑动摩擦力，正在运行的传送带上的物体是运动的，但却受到静摩擦力．故A错误．B、静止的物体受到的摩擦力不一定是静摩擦力，正在地面上滑行的物体，地面却受到的是滑动摩擦力．故B正确．C、滑动摩擦力的方向与运动的方向可能相同，可能相反，与相对运动方向相反．故CD错误．故选B．点评：解决本题的关键理解摩擦力的方向，知道摩擦力的方向与相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，理解“相对”的含义．12．（2015•株洲校级模拟）如图，物体在受到一水平拉力F=10N作用下，沿水平面向右运动．已知，物体与水平面的动摩擦因数μ=0.2，物体质量m=5kg，重力加速度g=10m/s2，则物体所受摩擦力为（）A．10N，水平向左B．10N，水平向右C．20N，水平向左D．20N，水平向右考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：由题意可知物体受到滑动摩擦力，由f=μF N可求向物体受到的摩擦力的大小及方向．解答：解：物体相对地面运动，故物体受到的滑动摩擦力，则摩擦力的大小f=μF N=μmg=10N；滑动摩擦力的方向与运动方向相反，故摩擦力方向向左；故选A．点评：本题考查摩擦力的大小及方向，在求摩擦力的题目时，要先明确是静摩擦力还是滑动摩擦力，再根据其不同性质进行求解．13．（2015•江苏校级模拟）在水平桌面M上放置一块正方形薄木板abcd，在木板的正中点放置一个质量为m的木块，如图所示．先以木板的ad边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ab边与桌面的夹角为θ；再接着以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动，使木板的ad边与桌面的夹角也为θ（ab边与桌面的夹角θ不变）．在转动过程中木块在木板上没有滑动，则转动之后木块受到的摩擦力大小为（）A．2mgsinθB．mgsinθC．m gsin2θD．m gsinθ考点：摩擦力的判断与计算．专题：摩擦力专题．分析：采用假设法研究：假设只以木块的ad边为轴，将木板向上缓慢转动θ角，分析木块受到的摩擦力；假设只以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动θ角，分析木块受到的摩擦力再求出木块受到的摩擦力的大小．解答：解：假设只以木块的ad边为轴，将木板向上缓慢转动θ角，木块受到的摩擦力大小为mgsinθ，方向沿a→b；假设只以木板的ab边为轴，将木板向上缓慢转动θ角，木块受到的摩擦力大小为mgsinθ，方向沿b→c．则先后这样转动后，木块受到的摩擦力的大小为f=mgsinθ，故B正确，ACD错误；故选：B．点评：本题中木块受力分布不在同一平面内，而是在一个立体空间内，力图不好作，采用假设法借助空间想象力求解，比较简单．14．（2015•中山二模）如图，小物块P位于光滑斜面上，斜面Q位于光滑水平地面上，小物块P从静止开始沿斜面下滑的过程中（）。
2022高考物理复习冲刺压轴题精练力学部分专题2 相互作用(力学部分)(解析版)
2022高考物理复习冲刺压轴题精练力学部分专题2相互作用一、选择题（1-11题为单项选择题，12-16为多项选择题）1．如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m 1、m 2的两物体A 、B ，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ．在物体A 左端施加水平拉力F ，使A 、B 均处于静止状态，已知物体A 表面光滑，重力加速度为g ，则下列说法正确的是（）A ．弹簧弹力的大小为1cos m g θB ．m 1与m 2一定相等C ．地面对B 的支持力可能为零D ．地面对B 的摩擦力大小为F2．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M 的物体A 、B (B 物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k ，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F 作用在物体A 上，使物体A 开始向上做加速度为a 的匀加速运动，测得两个物体的v —t 图像如图乙所示(重力加速度为g )，则（）A ．施加外力前，弹簧的形变量为2gkB ．外力施加的瞬间A 、B 间的弹力大小为M (g -a )C ．A 、B 在t 1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零D ．弹簧恢复到原长时，物体B 的速度达到最大值3．如图、在竖直墙壁的A 点处有一根水平轻杆a ,杆的左端有一个轻滑轮O .一根细线上端固定在该天花板的B 点处,细线跨过滑轮O ,下端系一个重为G 的物体,开始时BO 段细线与天花板的夹角为θ=30︒.系统保持静止,当轻杆a 缓慢向下移动的过程中,不计一切摩擦,下列说法中正确的是（）A ．细线BO 对天花板的拉力不变B ．a 杆对滑轮的作用力的方向沿杆水平向右C ．a 杆对滑轮的作用力逐渐减小D ．开始时绳对滑轮的作用力大小大于G4．如图所示，一个质量为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，弹簧与竖直方向的夹角为30°。
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＝2mgf＝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°＋mgf′＝F′N sin60°＝μF′地解得f′＝33mgμμ- 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】（132）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 αμααμα+=-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，将不在坐标轴上的力正交分解；④x 方向，y 方向分别列平衡方程求解．3．如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m=3.8kg ，它与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，在与水平方向成37°角的拉力F 的恒力作用下从A 点向B 点做速度V 1=2.0m ／s 匀速直线运动．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，g 取10N/kg ） （1）求水平力F 的大小；（2）当木箱运动到B 点时，撤去力F ，木箱在水平面做匀减速直线运动，加速度大小为2.5m/s 2，到达斜面底端C 时速度大小为v 2=1m/s ，求木箱从B 到C 的位移x 和时间t ； （3）木箱到达斜面底端后冲上斜面，斜面质量M=5.32kg ，斜面的倾角为37°．木箱与斜面的动摩擦因数μ=0.25，要使斜面在地面上保持静止．求斜面与地面的摩擦因数至少多大．、【答案】（1）10N （2）0.4s 0.6m （3）13（答0.33也得分） 【解析】（1）由平衡知识：对木箱水平方向cos F f θ=，竖直方向：sin N F F mg θ+= 且N f F μ=， 解得F=10N（2）由22212v v ax -=，解得木箱从B 到C 的位移x=0.6m ，21120.12.5v v t s s a --===- （3）木箱沿斜面上滑的加速度21sin 37cos378/mg mg a m s mμ︒+︒==对木箱和斜面的整体，水平方向11cos37f ma =︒竖直方向：()1sin37N M m g F ma +-=︒，其中11N f F μ=，解得113μ=点睛：本题是力平衡问题，关键是灵活选择研究对象进行受力分析，根据平衡条件列式求解．求解平衡问题关键在于对物体正确的受力分析，不能多力，也不能少力，对于三力平衡，如果是特殊角度，一般采用力的合成、分解法，对于非特殊角，可采用相似三角形法求解，对于多力平衡，一般采用正交分解法．4．如图所示，粗糙水平地面上放置一个截面为半圆的柱状物体A ，A 与墙之间再放一光滑圆球B ，整个装置处于静止状态。
高中物理总复习--相互作用及解析
高中物理总复习--相互作用及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，竖直轻弹簧B的下端固定于水平面上，上端与A连接，开始时A静止。
A 的质量为m＝2kg，弹簧B的劲度系数为k1＝200N/m。
用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置，此时A上端轻绳恰好竖直伸直。
将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。
已知ab＝60cm，求：（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变量的大小；（2）该过程中物体A上升的高度及轻弹簧C的劲度系数k2。
【答案】（1）10cm；（2）100N/m。
【解析】【详解】（1）弹簧C处于水平位置且没有发生形变时，A处于静止，弹簧B处于压缩状态；根据胡克定律有：k1x1＝mg代入数据解得：x1＝10cm（2）当ab＝60cm时，弹簧B处于伸长状态，根据胡克定律有：k1x2＝mg代入数据求得：x2＝10cm故A上升高度为：h＝x1+x2＝20cm由几何关系可得弹簧C的伸长量为：x3＝ab﹣x1﹣x2＝40cm根据平衡条件与胡克定律有：mg+k1x2＝k2x3解得k2＝100N/m2．如图所示，一质量为m的金属球，固定在一轻质细绳下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动．整个装置能自动随着风的转向而转动，使风总沿水平方向吹向小球．无风时细绳自然下垂，有风时细绳将偏离竖直方向一定角度，求：（1）当细绳偏离竖直方向的角度为θ，且小球静止时，风力F及细绳对小球拉力T的大小．（设重力加速度为g）（2）若风向不变，随着风力的增大θ将增大，判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态，说明理由．【答案】（1）cos mgT θ=，F=mgtanθ （2）不可能达到90°且小球处于静止状态 【解析】 【分析】 【详解】（1）对小球受力分析如图所示（正交分解也可以）应用三角函数关系可得：F=mgtanθ（2）假设θ=90°，对小球受力分析后发现合力不能为零，小球也就无法处于静止状态，故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态．3．如图所示，水平面上有一个倾角为的斜劈，质量为m ．一个光滑小球，质量也m ，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为，整个系统处于静止状态．（1）求出绳子的拉力T ； （2）若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k 倍，为了使整个系统保持静止，k 值必须满足什么条件？ 【答案】（1） （2）【解析】 【分析】 【详解】试题分析：(1) 以小球为研究对象，根据平衡条件应用正交分解法求解绳子的拉力T ；(2)对整体研究，根据平衡条件求出地面对斜劈的静摩擦力f，当f≤f m时，整个系统能始终保持静止．解：(1)对小球：水平方向：N1sin30°=Tsin30°竖直方向：N1cos30°+Tcos30°=mg代入解得：；(2)对整体：水平方向：f=Tsin30°竖直方向：N2+Tcos30°=2mg而由题意：f m=kN2为了使整个系统始终保持静止，应该满足：f m≥f解得：．点晴：本题考查受力平衡的应用，小球静止不动受力平衡，以小球为研究对象分析受力情况，建立直角坐标系后把力分解为水平和竖直两个方向，写x轴和y轴上的平衡式，可求得绳子的拉力大小，以整体为研究对象，受到重力、支持力、绳子的拉力和地面静摩擦力的作用，建立直角坐标系后把力分解，写出水平和竖直的平衡式，静摩擦力小于等于最大静摩擦力，利用此不等式求解．4．如图所示，粗糙的地面上放着一个质量M＝1.5 kg的斜面，底面与地面的动摩擦因数μ＝0.2，倾角θ＝37°．用固定在斜面挡板上的轻质弹簧连接一质量m＝0.5 kg的小球（不计小球与斜面之间的摩擦力），已知弹簧劲度系数k＝200 N/m，现给斜面施加一水平向右的恒力F，使整体以a＝1 m/s2的加速度向右匀加速运动．(已知sin 37°＝0.6、cos37°＝0.8，g＝10 m/s2)(1)求F的大小；(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小．【答案】（1）6N（2）0.017m；3.7N【解析】试题分析：（1）以整体为研究对象，列牛顿第二定律方程（2）对小球受力分析，水平方向有加速度，竖直方向受力平衡解：（1）整体以a 匀加速向右运动，对整体应用牛顿第二定律：F﹣μ（M+m）g=（M+m）a得F=6N（2）设弹簧的形变量为x，斜面对小球的支持力为F N对小球受力分析：在水平方向：Kxcosθ﹣F N sinθ=ma在竖直方向：Kxsinθ+F N cosθ=mg解得：x=0.017mF N=3.7N答：（1）F的大小6N；（2）弹簧的形变量0.017m斜面对小球的支持力大小3.7N【点评】对斜面问题通常列沿斜面方向和垂直于斜面方向的方程，但本题的巧妙之处在于对小球列方程时，水平方向有加速度，竖直方向受力平衡，使得解答更简便．5．如图所示，质量为在足够长的木板A静止在水平地面上，其上表面水平，木板A与地面间的动摩擦因数为，一个质量为的小物块B（可视为质点）静止于A的左端，小物块B与木板A间的动摩擦因数为。
高考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＝0F 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 ＝l2，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 1m 2为(可用不同方法求解)( )A.52 B ．2 C.54 D.35【答案】C【解析】方法一：合成法因c 点处于平衡状态，所以任意两个力的合力均与第三个力大小相等，方向相反，如图甲所示，根据平行四边形定如此将力F 与F 1合成，如此sin θ＝F 2F 1＝m 2gm 1g，而sin θ＝l l 2＋3l 42＝45，所以m 1m 2＝54，选项C 正确．方法二：分解法因c 点处于平衡状态，所以可在F 、F 1方向上分解F 2，如图乙所示，如此同样有sin θ＝m 2g m 1g ，所以m 1m 2＝54，选项C 正确． 方法三：正交分解法将倾斜绳拉力F 1＝m 1g 沿竖直方向和水平方向分解，如图丙所示，如此m 1g sin θ＝m 2g ，同样可得m 1m 2＝54，选项C 正确．拓展2 图解法求解动态平衡问题2.(多项选择)(2017·高考全国卷Ⅰ)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>π2)．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】将重物向右上方缓慢拉起，重物处于动态平衡状态，可利用平衡条件或力的分解画出动态图分析．将重物的重力沿两绳方向分解，画出分解的动态图如下列图．在三角形中，根据正弦定理有Gsin γ1＝F OM 1sin β1＝F MN 1sin θ1，由题意可知F MN 的反方向与F OM 的夹角γ＝180°－α不变，因sin β(β为F MN 与G 的夹角)先增大后减小，故OM 上的张力先增大后减小，当β＝90°时，OM 上的张力最大，因sin θ(θ为F OM 与G 的夹角)逐渐增大，故MN 上的张力逐渐增大，选项A 、D 正确，B 、C 错误．拓展3 解析法求解动态平衡问题3.如下列图，小船被绳索牵引着匀速靠岸，假设水的阻力不变，如此( )A ．绳子张力不变B ．绳子张力不断减小C ．船所受浮力不变D ．船所受浮力不断减小 【答案】D【解析】对小船进展受力分析，如图，因为小船做匀速直线运动，所以小船处于平衡状态，设拉力与水平方向的夹角为θ，如此有F cos θ＝F 阻① F sin θ＋F 浮＝mg ②船在匀速靠岸的过程中，阻力不变，船的重力不变，θ增大，如此cos θ减小，sin θ增大，根据①式知，绳子的张力增大，再由②式知，船所受浮力减小，故D 正确． 拓展4 相似三角形法求解动态平衡问题4.如下列图是一个简易起吊设施的示意图，AC 是质量不计的撑杆，A 端与竖直墙用铰链连接，一滑轮固定在A 点正上方，C 端吊一重物．现施加一拉力F 缓慢将重物P 向上拉，在AC 杆达到竖直前( )A ．BC 绳中的拉力F T 越来越大B ．BC 绳中的拉力F T 越来越小 C ．AC 杆中的支撑力F N 越来越大D ．AC 杆中的支撑力F N 越来越小 【答案】B【解析】作出C 点的受力示意图，如下列图，由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC 相似．根据相似三角形的性质得F T BC ＝F N AC ＝G AB ，解得BC 绳中的拉力为F T ＝G BCAB，AC杆中的支撑力为F N ＝G ACAB.由于重物P 向上运动时，AB 、AC 不变，BC 变小，故F T 减小，F N 不变．选项B 正确．1．合力的大小范围(1)两个共点力的合成：|F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 2，即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小；当两力同向时，合力最大．超重点2：力的合成和分解(2)三个共点力的合成①最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F 1＋F 2＋F 3.②最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，如此三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，如此合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和．2．共点力合成的方法 (1)作图法．(2)计算法．F ＝F 21＋F 22F ＝2F 1cosθ2F ＝F 1＝F 2 3．力的分解问题选取原如此(1)选用哪一种方法进展力的分解要视情况而定，一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常按实际效果进展分解．(2)当物体受到三个以上的力或物体所受三个力中，有两个力互相垂直时，常用正交分解法． 4．按力的作用效果分解的几种情形实例分解思路拉力F 可分解为水平分力F 1＝F cos α和竖直分力F 2＝F sin α重力分解为沿斜面向下的力F 1＝mg sin α和垂直斜面向下的力F 2＝mg cos α重力分解为使球压紧挡板的分力F 1＝mg tan α和使球压紧斜面的分力F 2＝mgcos α重力分解为使球压紧竖直墙壁的分力F 1＝mg tan α和使球拉紧悬线的分力F 2＝mgcos α小球重力分解为使物体拉紧AO 线的分力F 2和使物体拉紧BO 线的分力F 1，大小都为F 1＝F 2＝mg2sin α[典例] 如下列图，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳上距a 端l2的c 点有一固定绳圈．假设绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，如此重物和钩码的质量比m 1m 2为( )A. 5 B ．2 C.52D. 2思路点拨：解此题要抓住以下三点： (1)绳子上的拉力一定沿绳．(2)“光滑钉子b 〞，说明bc 段绳子的拉力等于重物的重力m 1g . (3)依据“ac 段正好水平〞画出受力分析图． 【答案】C[规律总结] 关于力的分解的两点说明(1)在实际问题中进展力的分解时，有实际意义的分解方法是按力的作用效果进展分解，其他的分解方法都是为解题方便而设的．(2)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用时处理问题的一种方法，分解的目的是更方便地求合力，将矢量运算转化为代数运算． 【解析】方法一：力的效果分解法钩码的拉力F等于钩码重力m2g，将F沿ac和bc方向分解，两个分力分别为F a、F b，如图甲所示，其中F b＝m1g，由几何关系可得cos θ＝FF b ＝m2gm1g，又由几何关系得cos θ＝ll2＋l22，联立解得m1 m2＝52.方法二：正交分解法绳圈受到F a、F b、F三个力作用，如图乙所示，将F b沿水平方向和竖直方向正交分解，由竖直方向受力平衡得m1g cos θ＝m2g；由几何关系得cos θ＝ll2＋l22，联立解得m1m2＝52.模型1 “动杆〞和“定杆〞模型杆所受到的弹力方向可以沿着杆，也可以不沿杆，因此在分析问题时，要注意是动杆还是定杆．(1)假设轻杆用转轴或铰链连接，当杆处于平衡时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否如此会引起杆的转动．如图甲所示，假设C为转轴，如此轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向．(2)假设轻杆被固定不发生转动，如此杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向．如图乙所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，弹力的方向不沿杆的方向．模型2 “活结〞和“死结〞模型(1)当绳绕过滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无摩擦，因此绳上力的大小是相等的，即滑轮只改变力的方向，不改变力的大小．例如图乙中，两段绳中的拉力F1＝F2＝mg.(2)假设结点不是滑轮，是称为“死结〞的结点，如此两侧绳上的弹力不一定相等，例如图甲中，B点固定，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．[典例4] 如下列图，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为10 kg的物体，∠ACB ＝30°，g取10 m/s2，求：(1)轻绳AC段的张力F AC的大小；(2)横梁BC对C端的支持力的大小与方向．[思路点拨] (1)绕过滑轮的绳为“活结〞，两段绳子拉力相等．(2)横梁固定在墙内为“定杆〞，力的方向不一定沿杆．【答案】(1)100 N(2)100 N 方向与水平方向成30°角斜向右上方【解析】物体M处于平衡状态，根据平衡条件可判断，与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力，取C 点为研究对象，进展受力分析，如下列图．(1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体，物体处于平衡状态，绳AC段的拉力大小为：F AC＝F CD＝Mg＝10×10 N＝100 N(2)由几何关系得：F C＝F AC＝Mg＝100 N方向和水平方向成30°角斜向右上方1．[“活结〞“死结〞模型] (多项选择)(2017·高考某某卷)如下列图，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，如下说法正确的答案是( )A．绳的右端上移到b′，绳子拉力不变B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．假设换挂质量更大的衣服，如此衣架悬挂点右移【答案】AB【解析】此题考查物体受力分析、物体的平衡．衣架挂钩为“活结〞模型，oa、ob为一根绳，两端拉力相等，设绳aob长为L，M、N的水平距离为d，bo延长线交M于a′，由几何知识知a′o＝ao，sin θ＝d L ，由平衡条件有2F cos θ＝mg，如此F＝mg2cos θ，当b上移到b′时，d、L不变，θ不变，故F不变，选项A正确，C错误．将杆N向右移一些，L不变，d变大，θ变大，cos θ变小，如此F变大，选项B正确．只改变m，其他条件不变，如此sin θ不变，θ不变，衣架悬挂点不变，选项D错误．2．[“定杆〞“动杆〞模型] (多项选择)城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂，如图是这类结构的简化模型．图中轻杆OB可以绕过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索OA和杆OB的质量都可以忽略不计．如果悬挂物的重力为G，∠ABO＝90°，AB＞OB，在某次产品质量检测和性能测试中保持A、B两点不动，只缓慢改变钢索OA的长度，如此关于钢索OA的拉力F1和杆OB上的支持力F2的变化情况，如下说法正确的答案是( )A．从图示位置开始缩短钢索OA，钢索OA的拉力F1先减小后增大B．从图示位置开始缩短钢索OA，杆OB上的支持力F2不变C．从图示位置开始伸长钢索OA，钢索OA的拉力F1增大D．从图示位置开始伸长钢索OA，杆OB上的支持力F2先减小后增大【答案】BC【解析】设钢索OA的长度为L，杆OB的长度为R，A、B两点间的距离为H，根据相似三角形知识可知，GAB＝F1AO＝F2BO，所以从题图所示位置开始缩短钢索OA，钢索OA的拉力F1减小，杆OB上的支持力F2不变，即选项B 正确，A 错误；从题图所示位置开始伸长钢索OA ，钢索OA 的拉力F 1增大，杆OB 上的支持力F 2不变，即选项C 正确，D 错误．一、单项选择题 1．如下列图，不计重力的轻杆OP 能以点O 为圆心在竖直平面内自由转动，P 端用轻绳PB 挂一重物，另用一根轻绳通过光滑定滑轮系住P 端。
高考物理一轮复习《相互作用》经典例题分析+同步练习(带答案)
第二章 相互作用第1单元 力 重力和弹力 摩擦力一、力：是物体对物体的作用（1） 施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的；力是相互的 （2） 力是矢量（什么叫矢量——满足平行四边形定则） （3） 力的大小、方向、作用点称为力的三要素 （4） 力的图示和示意图（5）力的分类：根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等；根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。
(提问：效果相同，性质一定相同吗？性质相同效果一定相同吗？大小方向相同的两个力效果一定相同吗？)（6） 力的效果：1、加速度或改变运动状态 2、形变（7） 力的拓展：1、改变运动状态的原因 2、产生加速度 3、牛顿第二定律 4、牛顿第三定律二、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，是万有引力的一个分力 （2） 方向：竖直向下或垂直于水平面向下 （3） 大小：G=mg ，可用弹簧秤测量两极 引力 = 重力 （向心力为零）赤道 引力 = 重力 + 向心力 （方向相同） 由两极到赤道重力加速度减小，由地面到高空重力加速度减小（4） 作用点：重力作用点是重心，是物体各部分所受重力的合力的作用点。
重心的测量方法：均匀规则几何体的重心在其几何中心，薄片物体重心用悬挂法；重心不一定在物体上。
2、弹力（1）产生：发生弹性形变的物体恢复原状，对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。
（2）产生条件：两物体接触；有弹性形变。
（3）方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况有：轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向；支持力或压力的方向垂直于接触面，指向被支撑或被压的物体；弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。
（4）大小：弹簧弹力大小F=kx （其它弹力由平衡条件或动力学规律求解）1、 K 是劲度系数，由弹簧本身的性质决定2、 X 是相对于原长的形变量3、 力与形变量成正比（5） 作用点：接触面或重心【例1】如图所示，两物体重力分别为G 1、G 2，两弹簧劲度系数分别为k 1、k 2，弹簧两端与物体和地面相连。
2025版高考物理一轮总复习第2章相互作用专题强化2动态平衡问题平衡中的临界和极值问题提能训练
其次章专题强化二基础过关练题组一动态平衡问题1. (2024·安徽蚌埠检测)如图甲，一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，空调外机的重心恰好在支架水平横梁OA和斜梁OB的连接点O的上方，图乙为示意图。
假如把斜梁加长一点，即B点下移，仍保持连接点O的位置不变，横梁照旧水平，这时OA对O点的作用力F1和OB对O点的作用力F2将如何变更( B )A．F1变大，F2变大B．F1变小，F2变小C．F1变大，F2变小D．F1变小，F2变大[解析]设OA与OB之间的夹角为α，对O点受力分析可知F压＝G，F2＝F压sin α，F1＝F压tan α，因斜梁加长，所以α角变大，由数学学问可知，F1变小，F2变小，B正确，A、C、D错误。
2．(2024·江西上饶市模拟)如图所示，轻绳a的一端固定于竖直墙壁，另一端拴连一个光滑圆环。
轻绳b穿过圆环，一端拴连一个物体，用力拉住另一端C将物体吊起，使其处于静止状态。
不计圆环受到的重力，现将C端沿竖直方向上移一小段距离，待系统重新静止时( B )A．绳a与竖直方向的夹角不变B．绳b的倾斜段与绳a的夹角变小C．绳a中的张力变大D ．绳b 中的张力变小[解析] 轻绳b 穿过圆环，一端拴连一个物体，可知轻绳b 的拉力与物体重力相等，依据力的合成法则可知轻绳b 与连接物体绳子拉力的合力F 方向与a 绳共线，用力拉住另一端C 将物体吊起，可知绳a 与竖直方向的夹角变大，故A 、D 错误；轻绳b 与F 的夹角变大，则绳b 的倾斜段与绳a 的夹角变小，故B 正确；依据力的合成法则可知，两分力的夹角变大，合力变小，故绳a 中的张力变小，故C 错误。
故选B 。
3. (多选)(2024·福建漳州质检)如图，用硬铁丝弯成的光滑半圆环竖直放置，最高点B 处固定一小滑轮，质量为m 的小球A 穿在环上。
现用细绳一端拴在小球A 上，另一端跨过滑轮用力F 拉动，使小球A 缓慢向上移动。
高考物理相互作用解题技巧(超强)及练习题(含答案)含解析
高考物理互相作用解题技巧( 超强 ) 及练习题 ( 含答案 ) 含分析一、高中物理精讲专题测试互相作用1．以下图，竖直轻弹簧 B 的下端固定于水平面上，上端与 A 连结，开始时A静止。
A 的质量为 m＝ 2kg，弹簧 B 的劲度系数为k1＝ 200N/m 。
用细绳越过定滑轮将物体 A 与另一根劲度系数为 k2的轻弹簧 C 连结，当弹簧C处在水平川点且未发生形变时，其右端点位于a 地点，此时 A 上端轻绳恰巧竖直挺直。
将弹簧 C 的右端点沿水平方向迟缓拉到b 地点时，弹簧 B 对物体 A 的拉力大小恰巧等于 A 的重力。
已知ab＝ 60cm，求：（1）当弹簧 C 处在水平川点且未发生形变时，弹簧 B 的形变量的大小；（2）该过程中物体 A 上涨的高度及轻弹簧 C 的劲度系数 k2。
【答案】（ 1） 10cm；（ 2） 100N/m 。
【分析】【详解】（1）弹簧 C 处于水平川点且没有发生形变时， A 处于静止，弹簧 B 处于压缩状态；依据胡克定律有： k1x1＝ mg代入数据解得： x1＝ 10cm（2）当 ab＝ 60cm 时，弹簧 B 处于伸长状态，依据胡克定律有：k1x2＝ mg代入数据求得：x2＝ 10cm故 A 上涨高度为： h＝ x1+x2＝ 20cm由几何关系可得弹簧 C 的伸长量为： x3＝ ab﹣ x1﹣ x2＝ 40cm依据均衡条件与胡克定律有：mg+k1x2＝k2x3解得 k2＝100N/m2．如图，两条间距定搁置，磁感觉强度L=0.5m 且足够长的平行圆滑金属直导轨，与水平川面成B=0.4T 的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上，质量30角固m ab0.1kg 、 m cd0.2kg 的金属棒ab、cd垂直导轨放在导轨上，两金属棒的总电阻r=0.2 Ω，导轨电阻不计．ab 在沿导轨所在斜面向上的外力 F 作用下，沿该斜面以v2m/s 的恒定速度向上运动．某时辰开释cd， cd 向下运动，经过一段时间其速度达到最大．已知重力加快度g=10m/s 2，求在cd 速度最大时，（1） abcd 回路的电流强度I 以及 F 的大小；（2） abcd 回路磁通量的变化率以及cd 的速率．【答案】 (1)I =5A , =1.5N(2)1.0Wb/s , v m3m/sF t【分析】【详解】（1）以 cd 为研究对象，当cd 速度达到最大值时，有：m cd g sin BIL ①代入数据，得：I=5A因为以后两棒均沿斜面方向做匀速运动，可将两棒看作整体，作用在ab 上的外力：F(m ab m cd ) g sin ②（或对 ab：F m ab g sin BIL ）代入数据，得：F=1.5N（2）设 cd 达到最大速度时abcd 回路产生的感觉电动势为E，依据法拉第电磁感觉定律，有： Et③由闭合电路欧姆定律，有：E④Ir联立③④并代入数据，得：=1.0Wb/st设 cd 的最大速度为 v m， cd 达到最大速度后的一小段时间t 内，abcd 回路磁通量的变化量：B S BL (v m v)t ⑤回路磁通量的变化率：BL( v m v)⑥t联立⑤⑥并代入数据，得：v m 3m/s【点睛】本题是电磁感觉中的力学识题，综合运用电磁学知识和力均衡知识；剖析清楚金属棒的运动过程与运动性质是解题的前提，应用均衡条件、欧姆定律即可解题．3．以下图，质量为M=5kg 的物体放在倾角为θ=30o的斜面上，与斜面间的动摩擦因数为 /5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，M 用平行于斜面的轻绳绕过圆滑的定滑轮与不计质量的吊盘连结，两个劲度系数均为k=1000N/m 的轻弹簧和两个质量都是m 的物体均固连， M 恰巧不上滑，取g=10m/s 2。
高考物理相互作用专项训练及答案及解析
高考物理相互作用专项训练及答案及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示,质量均为M 的A 、B 两滑块放在粗糙水平面上,滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数为μ，两轻杆等长,且杆长为L,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,杆与水平面间的夹角为θ，在两杆铰合处悬挂一质量为m 的重物C,整个装置处于静止状态。
重力加速度为g ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，试求:(1)地面对物体A 的静摩擦力大小；(2)无论物块C 的质量多大,都不能使物块A 或B 沿地面滑动,则μ至少要多大?【答案】（1）2tan mg θ （2）1tan θ【解析】【分析】先将C 的重力按照作用效果分解，根据平行四边形定则求解轻杆受力；再隔离物体A 受力分析，根据平衡条件并结合正交分解法列式求解滑块与地面间的摩擦力和弹力．要使得A 不会滑动，则满足m f f ≤，根据数学知识讨论。
【详解】（1）将C 的重力按照作用效果分解，如图所示：根据平行四边形定则，有：12122mg mg F F sin sin θθ＝＝＝ 对物体A 水平方向：1cos 2tan mg f F θθ== （2）当A 与地面之间的摩擦力达到最大静摩擦力时：1(sin )m f Mg F μθ=+ 且m f f ≤ 联立解得：1=2tan (2)tan (1)m M M m mμθθ≥++ ，当m →∞时，112tan tan (1)M mθθ→+，可知无论物块C 的质量多大，都不能使物块A 或B 沿地面滑动,则μ至少等于1tan θ。
2．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＝2mgf＝F N sin60°＝3mg因为f≤μF地，所以μ≥3 2(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°＋mgf′＝F′N sin60°＝μF′地解得f′33μμ-3μ>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＝3 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．3．如图所示，质量为M=5kg的物体放在倾角为θ=30º的斜面上，与斜面间的动摩擦因数为/5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，M用平行于斜面的轻绳绕过光滑的定滑轮与不计质量的吊盘连接，两个劲度系数均为k=1000N/m的轻弹簧和两个质量都是m的物体均固连，M刚好不上滑，取g=10m/s2。
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。
高考物理总复习--相互作用及解析
高考物理总复习--相互作用及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上，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，细线bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若重物A的质量为2kg，弹簧的伸长量为5cm，∠cO′a=120°，重力加速度g取10m/s2，求：（1）桌面对物体B的摩擦力为多少？（2）弹簧的劲度系数为多少？（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小和方向？【答案】（1）103N（2）200N/m（3）203N，方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上.【解析】【分析】（1）对结点O′受力分析，根据共点力平衡求出弹簧的弹力和bO′绳的拉力，通过B平衡求出桌面对B的摩擦力大小．（2）根据胡克定律求弹簧的劲度系数．（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向．【详解】（1）重物A的质量为2kg，则O′a绳上的拉力为 F O′a=G A=20N对结点O′受力分析，如图所示，根据平行四边形定则得：水平绳上的力为：F ob=F O′a sin60°=103N物体B静止，由平衡条件可得，桌面对物体B的摩擦力 f=F ob=103N（2）弹簧的拉力大小为 F弹=F O′a cos60°=10N．根据胡克定律得 F弹=kx得 k=Fx弹=100.05=200N/m（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F与滑轮两侧绳子拉力的合力等大反向，则悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小为：F=2F O′a cos30°=2×20×3N=203N方向在O′a与竖直方向夹角的角平分线上2．（18分）如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC 和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。
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 。
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 。
高中物理 受力分析 相互作用 典型例题(含答案)【经典】
第二章：相互作用考点一：有关弹簧弹力的分析与计算1．(单选)一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，则它的劲度系数是( )．答案DA.GL1B.GL2C.GL1－L2D.2GL1－L22．（单选）一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )．A.F2－F1l2－l1B.F2＋F1l2＋l1C.F2＋F1l2－l1D.F2－F1l2＋l1答案C3．（单选）如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有( )．答案DA．L2>L1 B．L4>L3C．L1>L3 D．L2＝L44．（多选）如图，两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力F f a≠0，b所受摩擦力F f b ＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )．答案ADA．F f a大小不变B．F f a方向改变 C．F f b仍然为零D．F f b方向向右5．(单选)如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是( )．答案AA．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2<F3C．F1＝F3>F2 D．F3>F1>F26．（多选）如图所示，轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上，B的上端通过细线挂在天花板上。
最新高考必备物理相互作用技巧全解及练习题(含答案)
最新高考必备物理相互作用技巧全解及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试相互作用1．一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m 的小物块a相连，如图所示．质量为35m 的小物块b 紧靠a 静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x 0，从t=0时开始，对b 施加沿斜面向上的外力，使b 始终做匀加速直线运动．经过一段时间后，物块a 、b 分离；再经过同样长的时间，b 距其出发点的距离恰好也为x 0．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g ．求：(1)弹簧的劲度系数；(2)物块b 加速度的大小； (3)在物块a 、b 分离前，外力大小随时间变化的关系式．【答案】（1）08sin 5mg x θ （2）sin 5g θ （3）22084sin sin 2525mg F mg x θθ=+ 【解析】【详解】（1）对整体分析，根据平衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡，则有：kx 0=（m+35m ）gsinθ 解得：k=08 5mgsin x θ （2）由题意可知，b 经两段相等的时间位移为x 0；由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知：1014x x = 说明当形变量为0010344x x x x =-=时二者分离； 对m 分析，因分离时ab 间没有弹力，则根据牛顿第二定律可知：kx 1-mgsinθ=ma 联立解得：a=15gsin θ （3）设时间为t ，则经时间t 时，ab 前进的位移x=12at 2=210gsin t θ 则形变量变为：△x=x 0-x对整体分析可知，由牛顿第二定律有：F+k △x-（m+35m ）gsinθ=（m+35m ）a解得：F=825mgsinθ+22425mg sinxθt2因分离时位移x=04x由x=04x=12at2解得：052xtgsinθ=故应保证0≤t＜052xgsinθ，F表达式才能成立．点睛：本题考查牛顿第二定律的基本应用，解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用，同时注意分析运动过程，明确运动学公式的选择和应用是解题的关键．2．质量为M的木楔倾角为θ (θ < 45°)，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑．当用与木楔斜面成α角的力F拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)．(1)当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？【答案】（1）min sin2F mgθ=（2）1sin42mgθ【解析】【分析】（1）对物块进行受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，在沿斜面和垂直斜面两方向列方程，进行求解．（2）采用整体法，对整体受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，分解为水平和竖直两方向列方程，进行求解．【详解】木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin mgcosθμθ＝，即tanμθ＝(1)木块在力F的作用下沿斜面向上匀速运动，则：Fcos mgsin fαθ＝＋NFsin F mgcosαθ＋＝Nf Fμ＝联立解得：()2mgsinFcosθθα=-则当＝αθ时，F有最小值，2minF mgsin＝θ(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F的水平分力，即() f Fcosαθ='+当＝αθ时，1 2242f mgsin cos mgsinθθθ='=【点睛】木块放在斜面上时正好匀速下滑隐含动摩擦因数的值恰好等于斜面倾角的正切值，当有外力作用在物体上时，列平行于斜面方向的平衡方程，求出外力F的表达式，讨论F取最小值的条件．3．如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,滑块与粗糙水平面间的动摩擦因数为μ，两轻杆等长,且杆长为L,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,杆与水平面间的夹角为θ，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态。
(物理)高考必备物理相互作用技巧全解及练习题(含答案)及解析
（物理）高考必备物理相互作用技巧全解及练习题(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，放在粗糙的固定斜面上的物块 A 和悬挂的物体 B 均处于静止状态．轻绳 AO 绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳 BO 的上端连接于 O 点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的 OC 段与竖直方向的夹角θ=53°，斜面倾角α=37°，物块 A 和 B 的质量分别为m A=5kg ，m B=1.5kg，弹簧的劲度系数 k=500N/m ，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2），求：（1）弹簧的伸长量 x；（2）物块 A 受到的摩擦力．【答案】（1）；（2）5N，沿斜面向上【解析】（1）对结点O受力分析如图所示：根据平衡条件，有：，，且：，解得：；（2）设物体A所受摩擦力沿斜面向下，对物体A做受力分析如图所示：根据平衡条件，有：，解得：，即物体A所受摩擦力大小为，方向沿斜面向上。
点睛：本题主要考查了平衡条件和胡克定律得直接应用，要求同学们能选择合适的研究对象并能正确对物体受力分析，注意正交分解法在解题中的应用。
2．水平传送带以v=1.5m/s速度匀速运动，传送带AB两端距离为6.75m,将物体轻放在传送带的A端，它运动到传送带另一端B所需时间为6s，求：（1）物块和传送带间的动摩擦因数？（2）若想使物体以最短时间到达B端，则传送带的速度大小至少调为多少？（g=10m/s2）【答案】（1）；（2）【解析】试题分析：（1）对物块由牛顿第二定律：，则经过时间的速度为：首先物块做匀加速然后做匀速则：由以上各式解得：（2）物块做加速运动的加速度为：物体一直做匀加速直线运动到B点的速度：v2=2ax解得：考点：牛顿运动定律综合【名师点睛】物体放上传送带先做匀加速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出匀加速直线运动的时间和位移，当物体的速度达到传送带的速度时，一起做匀速直线运动．根据时间求出匀速运动的位移，从而得出物体的总位移，即传送带AB的长度；若想使物体以最短时间到达B端，物体需一直做匀加速直线运动，则传送带的速度需大于等于物体从A点匀加速到B点的速度。
高考物理最新力学知识点之相互作用解析(2)
高考物理最新力学知识点之相互作用解析(2)一、选择题1．如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成060角的力1F 拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成030角的力2F 推物块时，物块仍做匀速直线运动．若1F 和2F 的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为A ．31-B ．23-C ．312- D ．1-3 2．如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力1F 和2F 的作用，木块处于匀速直线运动状态，1F ＝10N ，2F ＝2N ，若撤去1F 的瞬间，则木块受到合力F 和摩擦力f 的大小、方向是（ ）A ．F ＝0；f ＝2N ，方向向右B ．F ＝10N ，方向向左；f ＝8N ，方向向左C ．F ＝10N ，方向向左；f ＝8N ，方向向右D ．F ＝0，f ＝03．如图所示，5月28日央视新闻报道：格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”。
网球A 位于“小塔”顶层，下面各层均有3个网球，网球B 位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量均为m 。
下列说法正确的是（ ）A ．其他网球对B 球的作用力大于B 球的重力 B ．将A 球拿走后，“小塔”仍能保持直立平衡C ．第8层的三个网球与A 球间的弹力大小各为mg/3D ．最底层的3个网球受到地板的支持力均为25mg/34．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是（ ）A ．坛的形变B ．头的形变C ．物体受到的重力D ．人受到的重力5．重为10N 的物体放在水平地面上，今用8N 的力竖直向上提物体，则物体所受到的合力为（ ） A ．2N 向下B ．2N 向上C ．18N 向上D ．06．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一原长为L ，劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为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为（ ）A ．1+L m g kμB ．()12+L m m g kμ+C ．2+L m g kμD ．1212+m m L g k m m μ⎛⎫⎪+⎝⎭7．如图，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a 的加速度记为a 1，S 1和S 2相对原长的伸长分别为∆x 1和∆x 2，重力加速度大小为g ，在剪断瞬间（ ）A ．a 1=gB ．a 1=3gC ．∆x 1=3∆x 2D ． ∆x 1=∆x 28．叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m ，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：A ．上方球与下方3个球间均没有弹力B ．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力C ．水平地面对下方三个球的支持力均为43mgD ．水平地面对下方三个球的摩擦力均为43mgμ 9．F =10N ，若把F 分解为两个分力，则下列哪组力不可能是F 的两个分力 A ．10N ，10N B ．20N ，20N C ．3N ，6ND ．5N ，6N10．如图所示，质量为1kg 的物体与地面间的动摩擦因数0.2μ=，从0t =开始以初速度0v 沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力1N F =的作用，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力f F 随时间变化的图像是下列图中的（ ）A ．B ．C ．D ．11．用斧头劈木柴的情景如图甲所示。
高考物理相互作用的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析
高考物理相互作用的技巧及练习题及练习题(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，竖直轻弹簧B的下端固定于水平面上，上端与A连接，开始时A静止。
A 的质量为m＝2kg，弹簧B的劲度系数为k1＝200N/m。
用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置，此时A上端轻绳恰好竖直伸直。
将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。
已知ab＝60cm，求：（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变量的大小；（2）该过程中物体A上升的高度及轻弹簧C的劲度系数k2。
【答案】（1）10cm；（2）100N/m。
【解析】【详解】（1）弹簧C处于水平位置且没有发生形变时，A处于静止，弹簧B处于压缩状态；根据胡克定律有：k1x1＝mg代入数据解得：x1＝10cm（2）当ab＝60cm时，弹簧B处于伸长状态，根据胡克定律有：k1x2＝mg代入数据求得：x2＝10cm故A上升高度为：h＝x1+x2＝20cm由几何关系可得弹簧C的伸长量为：x3＝ab﹣x1﹣x2＝40cm根据平衡条件与胡克定律有：mg+k1x2＝k2x3解得k2＝100N/m2．质量m＝5kg的物体在20N的水平拉力作用下，恰能在水平地面上做匀速直线运动．若改用与水平方向成θ＝37°角的力推物体，仍要使物体在水平地面上匀速滑动，所需推力应为多大？（g＝10N/kg，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）【答案】35.7N；【解析】解：用水平力拉时，物体受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，根据平衡条件，有：f mg μ= 解得：200.450f mg μ=== 改用水平力推物体时，对物块受力分析，并建正交坐标系如图：由0X F =得：cos F f θ= ① 由0Y F =得：sin N mg F θ=+ ② 其中：f N μ= ③ 解以上各式得：35.7F N =【点睛】本题关键是两次对物体受力分析，然后根据共点力平衡条件列方程求解，注意摩擦力是不同的，不变的是动摩擦因数．3．如图所示，用两根长度均为l 的细线将质量为m 的小球悬挂在水平的天花板下面，轻绳与天花板的夹角为θ．将细线BO 剪断，小球由静止开始运动．不计空气阻力，重力加速度为g ．求：（1）剪断细线前OB 对小球拉力的大小； （2）剪断细线后小球从开始运动到第一次 摆到最高点的位移大小；（3）改变B 点位置，剪断BO 后小球运动到最低点时细线OA 的拉力F 2与未剪断前细线的拉力F 1之比21F F 的最大值． 【答案】（1）2sin mg F θ= （2）2cos x l θ= （3） 21max 94F F = 【解析】 （1）1sin 2F mg θ=得2sin mgF θ=（2）小球运动到左侧最高点时绳与天花板夹角为α mglsin α=mglsin θ 得α=θ X=2lcos θ（3）小球运动到最低点时速度为v21(1sin )2mgl mv θ-=22v F mg m l-=F 1=F得： 2216sin 4sin F F θθ=- 当3sin 4θ=时可得21max 9 =4F F4．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36μ=，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/s 2，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 【解析】试题分析：（1）导体棒在粗糙轨道上受力平衡： mgsin θ="μmgcos" θ+BILE=BLv解得：v=2m/s（2）进入粗糙导轨前：解得：q=0．125C（3）由动能定理得：考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡；动能定理【名师点睛】本题实质是力学的共点力平衡与电磁感应的综合，都要求正确分析受力情况，运用平衡条件列方程，关键要正确推导出安培力与速度的关系式，分析出能量是怎样转化的．5．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．求：(1)金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；(3)在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．(g=10rn／s2，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8)【答案】（1）4m／s2（2）10m/s（3）0.4T，方向垂直导轨平面向上【解析】试题分析：（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律：①由①式解得＝10×（O.6－0.25×0.8）m／s2=4m／s2②（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡③此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻消耗的电功率：④由③、④两式解得⑤（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B⑥⑦由⑥、⑦两式解得⑧磁场方向垂直导轨平面向上考点：导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律【名师点睛】本题主要考查了导体切割磁感线时的感应电动势、牛顿第二定律。
高考物理最新力学知识点之相互作用全集汇编附答案(2)
高考物理最新力学知识点之相互作用全集汇编附答案(2)一、选择题1．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．322．如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面向下的力F 拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( )A．地面对斜面体的摩擦力大小为F cosθB．地面对斜面体的支持力为 (M +m) gC．物体对斜面体的摩擦力的大小为FD．斜面体对物体的作用力竖直向上3．已知相互垂直的两个共点力合力的大小为40 N，其中一个力的大小为20 N，则另一个力的大小为（）A．10 N B．20N C．203 N D．60N4．如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37°的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则( )A．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上B．弹簧弹力不可能为34 mgC．小球可能受三个力作用D．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg5．如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为∆x1和∆x2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（）A．a1=g B．a1=3g C．∆x1=3∆x2D．∆x1=∆x26．如图所示，一质量为M的圆环套在一根粗糙的水平横杆上，圆环通过轻绳和质量为m 的物块相连，物块在水平向右的风力作用下偏离竖直方向一定的角度（如图中虚线位置所示）。
现风力发生变化使物块偏离到图中实线位置（缓缓移动），但圆环仍然不动，在这F、横杆对圆环的摩擦力大小f、横杆对一过程中，水平风力大小F风、绳子上的张力大小TF变化情况正确的是（）圆环的支持力大小NA．F风保持不变，T F逐渐变大B．F风逐渐变大，T F逐渐变小C．f逐渐变大，N F保持不变D．f保持不变，N F逐渐变小7．如图所示，某球用一根轻绳悬在空中，球的重量为G，轻绳对球的拉力大小为F1，墙壁对球的支持力大小为F2，则（）A．若增加悬绳的长度，则F1、F2都增大B．若增加悬绳的长度，则F1、F2都减小C．若增大球的半径，则F1增大、F2减小D．若增大球的半径，则F1减小、F2增大8．小华用手握住水杯保持静止状态，下列说法正确的是（）A ．杯子受到的重力与摩擦力是一对平衡力B ．杯子受到的压力是杯子形变产生的C ．杯子和手之间没有相对运动趋势D ．手给杯子的压力越大，杯子受到的摩擦力越大9．春节期间有挂灯笼的传统习俗。
高考物理相互作用专题训练答案含解析
高考物理互相作用专题训练答案含分析一、高中物理精讲专题测试互相作用1．如下图，竖直轻弹簧 B 的下端固定于水平面上，上端与 A 连结，开始时A静止。
A的质量为 m＝ 2kg，弹簧 B 的劲度系数为k1＝ 200N/m 。
用细绳越过定滑轮将物体 A 与另一根劲度系数为 k2的轻弹簧 C 连结，当弹簧C处在水平川点且未发生形变时，其右端点位于a 地点，此时 A 上端轻绳恰巧竖直挺直。
将弹簧 C 的右端点沿水平方向迟缓拉到b 地点时，弹簧 B 对物体 A 的拉力大小恰巧等于 A 的重力。
已知ab＝ 60cm，求：（1）当弹簧 C 处在水平川点且未发生形变时，弹簧 B 的形变量的大小；（2）该过程中物体 A 上涨的高度及轻弹簧 C 的劲度系数 k2。
【答案】（ 1） 10cm；（ 2） 100N/m 。
【分析】【详解】（1）弹簧 C 处于水平川点且没有发生形变时， A 处于静止，弹簧 B 处于压缩状态；依据胡克定律有： k1x1＝ mg代入数据解得： x1＝ 10cm（2）当 ab＝ 60cm 时，弹簧 B 处于伸长状态，依据胡克定律有：k1x2＝ mg代入数据求得：x2＝ 10cm故 A 上涨高度为： h＝ x1+x2＝ 20cm由几何关系可得弹簧 C 的伸长量为： x3＝ ab﹣ x1﹣ x2＝ 40cm依据均衡条件与胡克定律有：mg+k1x2＝k2x3解得 k2＝100N/m2．一架质量m 的飞机在水平跑道上运动时会遇到机身重力、竖直向上的机翼升力F升、发动机推力、空气阻力F阻、地面支持力和跑道的阻力f的作用。
此中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即F升2k1v , F阻k2v2 ，跑道的阻力与飞机对地面的压力成正比，比率系数为k0（ m、 k0、 k1、k2均为已知量），重力加快度为g。
(1)飞机在滑行道上以速度v0匀速滑向腾飞等候区时，发动机应供给多大的推力？(2)若将飞机在腾飞跑道由静止开始加快运动直至飞离地面的过程视为匀加快直线运动，发动机的推力保持恒定，请写出k0与 k1、 k2的关系表达式；(3)飞机刚飞离地面的速度多大？【答案】 (1) F k v2k(mg k v2 )； (2)k F k2v2ma； (3) v mg2 00 1 00mg k1v2k1【分析】【剖析】（1）剖析粒子飞机所受的 5 个力，匀速运动时知足F推F阻F阻'，列式求解推力；（2）依据牛顿第二定律列式求解k0与 k1、 k2的关系表达式；（3）飞机刚飞离地面时对地面的压力为零 .【详解】（1）当物体做匀速直线运动时，所受协力为零，此时有空气阻力 F阻 k2v02飞机升力 F升 k1v02飞机对地面压力为N ，N mg F升地面对飞机的阻力为：F阻'k0 N由飞机匀速运动得：F F F，推阻阻由以上公式得 F k2v02k0 (mg k1v02 )推（2）飞机匀加快运动时，加快度为a，某时辰飞机的速度为v，则由牛顿第二定律：F推 -k2v2k0 (mg k1v2 )= ma解得： k0F推 -k2 v2ma mg k1v2（3）飞机走开地面时：mg=k1v2解得： v mg k13．如下图，一质量为m 的金属球，固定在一轻质细绳下端，能绕悬挂点O 在竖直平面内转动．整个装置能自动跟着风的转向而转动，使风总沿水平方向吹向小球．无风时细绳自然下垂，有风时细绳将偏离竖直方向必定角度，求：（1）当细绳偏离竖直方向的角度为θ，且小球静止时，风力 F 及细绳对小球拉力T 的大小．（设重力加快度为g）（2）若风向不变，跟着风力的增大θ将增大，判断θ可否增大到90 °且小球处于静止状态，说明原因．【答案】（1）Tmg90°且小球处于静止状态， F=mgtan θ（ 2）不行能达到cos【分析】【剖析】【详解】（1）对小球受力剖析如下图（正交分解也能够）应用三角函数关系可得：F=mgtanθ（2）假定θ=90，°对小球受力剖析后发现协力不可以为零，小球也就没法处于静止状态，故θ角不行能达到 90°且小球处于静止状态．4．如下图，倾角为θ＝ 30°d＝ 1 m、长为L＝ 4 m的圆滑倾斜导轨，导轨、宽度为CD 、CD顶端接有定值电阻R ＝ 15 Ω，倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场11220中，磁感觉强度为 B＝ 5 T， C112 21122A、 C A是长为 s＝4.5 m 的粗拙水平轨道， A B 、 A B 是半径为 R＝0.5 m 处于竖直平面内的1/4 圆滑圆环 (此中 B1、 B2为弹性挡板 )，整个轨道对称．在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m＝2 kg、电阻不计的金属棒 MN ，当开关 S 闭合时，金属棒从倾斜轨道顶端静止开释，已知金属棒抵达倾斜轨道底端前已达到最大速度，当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关S， (不考虑金属棒MN 经过 C1、 C2处和棒与B1、 B2处弹性挡板碰撞时的机械能损失，整个运动过程中金属棒一直保持水平，水平导轨与金属棒 MN 之间的动摩擦因数为μ＝ 0.1， g＝ 10 m/s 2)．求：(1)开封闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度大小；(2)金属棒 MN 在倾斜导轨上运动的过程中，电阻R0上产生的热量Q；(3)已知金属棒会多次经过圆环最低点A1A2，求金属棒经过圆环最低点A1A2时对轨道压力的最小值．【答案】（ 1 ） 6m/s ；（ 2） 4J；（ 3） 56N【分析】试题剖析：（ 1）开封闭时，金属棒下滑时切割磁感线运动，产生感觉电动势，产生感觉电流，遇到沿斜面向上的安培力，做加快度渐渐减小的加快运动，当加快度为 0 时，速度最大．依据牛顿第二定律和安培力与速度的关系式联合，求解即可．（2）下滑过程中，重力势能减小，动能增添，内能增添，依据能量守恒求出整个电路产生的热量，进而求出电阻上产生的热量．（3）由能量守恒定律求出金属棒第三次经过 A1A2时速度，对金属棒进行受力剖析，由牛顿定律求解．（1）金属棒最大速度时,电动势,电流,安培力金属棒最大速度时加快度为0，由牛顿第二定律得：所以最大速度（2）金属棒 MN 在倾斜导轨上运动的过程中，由能量守恒定律得：代入数据，得（3）金属棒第三次经过 A1A2时速度为 V A，由动能定理得：金属棒第三次经过A1A2时，由牛顿第二定律得由牛顿第三定律得，金属棒对轨道的压力大小5．如下图，质量 M＝ 10 kg、上表面圆滑、下表面粗拙的足够长木板在F="50" N 的水平拉力作用下，以初速度v0＝ 5 m/s 沿水平川面向右做匀速直线运动。
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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μmgB、大于μmgC、小于μmgD、不能确定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=10kg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、50NB、503NC、100ND、1003N3、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F1、吊床对该人的作用力为F2，则（）A、坐着比躺着时F1大B、躺着比坐着时F1大C、坐着比躺着时F2大D、躺着比坐着时F2大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（）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/4B 、7G/8C 、5G/4D 、3G/28、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 、mgB 、33mgC 、12mgD 、14mg 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()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/4B 、F/2C 、(F ＋mg)/4D 、(F ＋mg)/2二、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F 1、F 2，F 1>F 2，如图乙所示，则在p 和q 下滑的过程中，正确的是（）030030pq A甲030030p q A 乙1F 2F 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 ）gD 、斜劈A 对地面的压力大于（M+2m ）g13、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 、FcosθB 、FsinθC 、µ(Fsinθ—mg)D 、µ(mg—Fsinθ)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F 1，则拉力F 1的大小可能为()A 、6NB 、8NC 、10ND 、15N15、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 、5.0NB 、53NC 、103ND 、10.0N16、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18、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μμ<<。
现对木箱施加一拉力F，使木箱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)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（）AF BA.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）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=10m/s2)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μmgB、大于μmgC、小于μmgD、不能确定【答案】C-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【解析】选C。
由向量减法知V相对=V绝对内受到拉力F、弹力F N和F f三个力平衡，F=F f sinθ=umgsinθ<umg。
故本题选C。
【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=10kg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、50NB、503NC、100ND、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5、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。