2021高考物理一轮复习培优 物理高考培优 专题二 相互作用(讲解部分)
2021物理高考一轮培优教师用书 专题二 相互作用(试题部分)
专题二相互作用备考篇【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,知道矢量和标量考查内容:1.选择单个物体或多个物体为研究对象,进行受力分析。
充分考虑各力的产生条件和应用范围。
2.利用合成或分解法对力进行处理。
3.应用平衡条件,建立等式求解。
4.“动态平衡”问题的常用解题方法。
命题趋势:1.物体的相互作用是基础性知识,除单独命题外,更多的是与其他的知识融合在一起考查。
2.三种力的产生条件,力的性质,以及矢量的合成与分解依然是考查的重点内容。
3.胡克定律、连接体、动态平衡依然是高概率考查点1.牢记基础知识,熟练基本方法,明确基本题型。
2.尽量多地积累不同物体、不同环境、不同运动形式下的应用类型及有效解决问题的方法。
3.解题方法:明确物体的平衡条件、临界条件,掌握好函数法、图像法、极限法、隔离法、整体法解题。
利用好力的合成法、分解法、相似三角形法、矢量三角形法、正交分解法处理力的矢量问题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【基础集训】考点一常见的三种力力的合成与分解1.(2016江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下伸长了2cm,弹簧未超出弹性限度。
则该弹簧的劲度系数为()A.40m/NB.40N/mC.200m/ND.200N/m答案D2.(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A3.(2019河南开封模拟,18,6分)如图所示,长为3L的木板从光滑水平面滑上长为5L的粗糙桌面,停止运动时木板右端离开桌面边缘距离为L,则该过程中,木板所受摩擦力f大小与位移x的关系图线是()答案D4.(多选)生活中拉链在很多衣服上得到应用,如图是衣服上拉链的一部分,当我们把拉链拉开的时候,拉头与拉链接触处呈三角形,使很难直接分开的拉链很容易地拉开,关于其中的物理原理,以下说法正确的是()A.拉开拉链的时候,三角形的物体增大了拉拉链的拉力B.拉开拉链的时候,三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力C.拉开拉链的时候,三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个分力D.以上说法都不正确答案BC考点二受力分析共点力的平衡5.(2018上海二模,9,3分)电视台体育频道讲解棋局的节目中通常有一个竖直放置的棋盘。
2021届高考物理一轮总复习 必修部分 第2章 相互作用 第1讲 重力
2021届高考物理一轮总复习必修部分第2章相互作用第1讲重力第1讲重力弹力摩擦力时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共13小题，每小题6分，共78分。
其中1～9为单选，10～13为多选) 1．如图所示，两辆车在以相同的速度做匀速运动，根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是( )A．物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B．重力的方向总是垂直向下的C．物体重心的位置与物体形状或质量分布无关 D．力是使物体运动的原因答案 A解析物体各部分都受重力作用，但可以认为物体各部分所受重力集中于一点，这个点就是物体的重心，重力的方向总是和水平面垂直，是竖直向下而不是垂直向下，所以选项A正确，B错误；从图中可以看出，汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化，重心的位置就发生了变化，故选项C错误；力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因，所以选项D错误。
2．[2021·雅礼模拟]质量为mA和mB的小球与劲度系数均为k的轻弹簧L1和L2连接如图，静止时，两弹簧伸长量分别为x1和x2，则( )A．只要mA＝mB，有x1＝x2 B．只要mA>mB，有x1x2 答案 D解析由于kx2＝mBg，kx1＝(mA＋mB)g，故x1>x2，所以选项D对。
3．小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图所示)，现让小车从光滑斜面1上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是( )答案 C解析小车沿光滑的斜面下滑时的加速度a＝gsinθ，即小球沿斜面方向的合力为mgsinθ，杆只对小球施加了垂直于斜面向上的支持力，故C正确。
4．[2021·武汉调研]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答案 D解析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＝gtanα，则轻弹簧对小球无弹力，D正确。
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年高考一轮物理总复习单元培优练 第二单元相互作用
2021年高考一轮总复习单元培优练◎练之目标：相互作用☆推荐练习时长：30分钟一、单项选择题1.如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面是水平的,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止,且F≠0.则下列描述正确的是()A.B可能受到3个或4个力作用B.斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下C.A对B的摩擦力可能为0D.A、B整体不可能受三个力作用2.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力F N的大小变化情况是()A.F减小,F N不变B.F不变,F N减小C.F不变,F N增大D.F增大,F N减小3.如图所示,木块与皮带接触面粗糙,关于木块所受的力,下列说法正确的是()A.木块只受重力和支持力B.木块受重力、支持力和静摩擦力C.木块受重力、支持力和向右的滑动摩擦力D.木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力4.如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成30°角的力F1推物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成60°角的力F2拉物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.√3-1B.2-√3C.√3 2-12D.1-√325.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物体A 相连接,连接物体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.物体B 受到斜面体C 的摩擦力一定不为零B.斜面体C 受到水平面的摩擦力一定为零C.斜面体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 物体依然静止在斜面上,此时水平面对斜面体C 的摩擦力一定不为零 二、 多项选择题6.如图所示,一物块静止在粗糙的斜面上.现用一水平向右的推力F 推物块,物块仍静止不动.则 ( )A.斜面对物块的支持力一定变小B.斜面对物块的支持力一定变大C.斜面对物块的静摩擦力可能变小D.斜面对物块的静摩擦力可能变大7.有一块长方体木板被锯成如图所示的A 、B 两块放在水平面上,A 、B 紧靠在一起,木板A 的角度如图所示.现用水平方向的力F 垂直于板的左边推木板B ,使两块板A 、B 保持原来形状整体沿力F 的方向匀速运动,则( )A.木板A 在水平面内受两个力的作用,合力为零B.木板A 只受一个摩擦力C.木板B 对A 的压力小于桌面对木板A 的摩擦力D.木板B 在水平面内受四个力的作用8.如图所示,挡板垂直于斜面固定在斜面上,一滑块m 放在斜面上,其上表面呈弧形且左端最薄,一球M 搁在挡板与弧形滑块上,一切摩擦均不计,用平行于斜面的拉力F 拉住弧形滑块,使球与滑块均静止.现将滑块平行于斜面向上拉过一较小的距离,球仍搁在挡板与滑块上且处于静止状态,则与原来相比()A.滑块对球的弹力增大B.挡板对球的弹力减小C.斜面对滑块的弹力不变D.拉力F不变9.如图所示,在半圆形光滑凹槽内,两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点,另一端分别与小球P、Q相连.已知两球在图示P、Q位置静止,则下列说法中正确的是()A.若两球质量相同,则P球对槽的压力较小B.若两球质量相同,则两球对槽的压力大小相等C.若P球的质量大,则O'P弹簧的劲度系数大D.若P球的质量大,则O'P弹簧的弹力大三、填空题10.某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验.采用如图甲所示的装置,质量不计的弹簧下端挂一个小盘,在小盘中增添砝码,改变弹簧的弹力.甲乙(1)实验中作出小盘中砝码重力随弹簧伸长量x变化的图象如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,可求得该弹簧的劲度系数为N/m.(2)实验中使用的装置中小盘的质量为kg.(3)实验中使用的小盘质量会导致弹簧劲度系数的测量结果与真实值相比(填“偏大”“偏小”或“相同”).11.在做“验证力的平行四边形定则”实验时,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,先用一个弹簧测力计拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置;再将橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.(1)关于此实验,下列说法中正确的是(多选,填正确答案标号).A.实验前,先将所用的弹簧测力计竖直提起,挂钩上无任何重物,检查读数是否为零B.两个分力F1、F2要适当大些C.两次拉橡皮筋时,不需要将橡皮筋结点拉至同一位置D.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行E.本实验采用的科学方法是等效替代法(2)如图所示是甲、乙两位同学得到的实验结果,若用F表示两个分力F1、F2的合力,用F'表示F1和F2的等效力,则同学的实验结果是符合事实的.(3)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2 N,两力的合力用F表示,F1、F2与F的夹角分别为θ1和θ2,则关于F1、F2与F,θ1和θ2关系正确的有(多选,填正确答案标号).A.F1=4 NB.F=12 NC.θ1=45°D.θ1<θ2四、计算题12.如图,水平细杆上套有一质量为0.54 kg的小环A,用轻绳将质量为0.5 kg的小球B与A相连.B受到始终与水平方向成53°角的风力作用,与A一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B球始终在水平细杆的下方,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(1)B对绳子的拉力大小;(2)A与杆间的动摩擦因数.13.如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10 kg的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4,重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)试求:(1)绳上张力T的大小;(2)拉力F的大小.14.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?15.一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ=45°)、锁槽E以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示.设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力F f m由F f m=μF N(F N为正压力)求得.有一次放学后,当某同学准备关门时,无论用多大的力,也不能将门关上(这种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x.甲乙(1)求自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向.(2)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小.(3)无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则μ至少要多大?参考答案10.(1)200(2)0.1(3)相同11.(1)BDE(2)甲(3)BC12.(1)对小球B由平衡条件得绳的拉力为:F T=mg sin 37°=3.0 N(2)环A做匀速直线运动,有:F T cos 37°-μF N=0F N=Mg+F T sin 37°解得:μ=0.313.(1)对物体A受力分析及建立直角坐标系如图甲所示,因为A静止,所以受力平衡.在x轴上:T cos θ-f1=0在y轴上:N1-T sin θ-m A g=0又f1=μ1N1解得:T=100 N即绳上张力T的大小为100 N.(2)对物体B受力分析及建立直角坐标系如图乙所示,因为B静止所以受力平衡在x轴上:F-f1-f2=0在y轴上:N2-N1-m B g=0又f2=μ2N2以上联立解得:F=200 N即拉力F的大小为200 N.14.木块在木楔斜面上匀速向下运动时,有mg sin θ=μmg cos θ,即μ=tan θ(1)木块在力F的作用下沿斜面向上匀速运动,则:F cos α=mg sin θ+fF sin α+F N=mg cos θf=μF N联立解得:F=mgsin2θcos(θ-α)则当α=θ时,F有最小值F min=mg sin 2θ(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'=F cos(α+θ)mg sin 4θ当α=θ时,f'=mg sin 2θcos 2θ=1215.(1)设锁舌D下表面受到的最大静摩擦力为f1,则其方向向右.(2)设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为f2,正压力为N,下表面的正压力为F,弹力为kx,由力的平衡条件可知:kx+f1+f2cos 45°-N sin 45°=0 ①F-N cos 45°-f2sin 45°=0 ②f1=μF③f2=μN④⑤联立①②③④式,解得正压力大小:N=√2kx1-2μ-μ(3)令N趋边于∞,则有1-2μ-μ2=0⑥解得μ=√2-1=0.41。
2021年高考物理一轮复习 单元质检二 相互作用(含解析)鲁科版
2021年高考物理一轮复习单元质检二相互作用（含解析）鲁科版单元质检第3页一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图甲所示为杂技表演的安全网示意图,网绳的结构为正方格形,O、A、B、C、D……为网绳的结点,安全网水平张紧后,若质量为m的运动员从高处落下,并恰好落在O点上,该处下凹至最低点时,网绳DOE,BOG均呈120°向上的张角,如图乙所示,此时O点受到的向下的冲击力大小为F,则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为( )A.FB.C.F+mgD.解析:对O点进行受力分析,O点受到竖直向下的冲力F和斜向上的网绳的拉力,设每根网绳的拉力大小为F1,由力的合成可知,网绳OE和OD的拉力的合力大小为F1,方向竖直向上;同理,网绳OB和OG的拉力的合力大小也为F1,方向竖直向上;由2F1=F得F1=,又因为网绳DOE、BOG均呈120°角,故选项B正确。
答案:B2.缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型,图中A、B为原长相等、劲度系数分别为k1、k2(k1≠k2)的两个不同的轻质弹簧。
下列表述正确的是( )A.装置的缓冲效果与两弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动稳定后,两弹簧产生的弹力之比F1∶F2=k1∶k2C.垫片向右移动稳定后,两弹簧的长度之比l1∶l2=k2∶k1D.垫片向右移动稳定后,两弹簧的压缩量之比x1∶x2=k2∶k1解析:根据力的作用是相互的可知:轻质弹簧A、B中的弹力大小是相等的,即k1x1=k2x2,所以两弹簧的压缩量之比x1∶x2=k2∶k1,故选项D正确。
答案:D3.一个挡板固定于光滑水平地面上,截面为圆的柱状物体甲放在水平面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,没有与地面接触而处于静止状态,如图所示。
2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练：相互作用(解析版)
2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练相互作用一、选择题1、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34mg C ．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mg解析：选C 小球的受力分析如图，当mg sin 37° >F cos 37°，小球受到沿斜面向上的摩擦力，当mg sin 37° <F cos 37°，小球受到沿斜面向下的摩擦力，当mg sin 37° ＝F cos 37°，斜面对小球不受摩擦力，且F ＝mg tan 37° ＝34mg ，所以A 、B 错误，C 正确；木板对小球的作用力的竖直分量等于mg ，所以不可能小于mg ，D 错误．2、如图所示，半圆形线框竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90°，框架与小球始终保持静止状态，在此过程中下列说法正确的是( )A．拉力F一直增大B．拉力F的最小值为mg sinθC．地面对框架的摩擦力先增大后减小D．框架对地面的压力始终在减小解析：选D 对球受力分析，如图所示，从图看出，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90°，拉力先减小后增加，当拉力与支持力垂直时最小，为mg cosθ，故A、B错误；再分析球和框整体，受重力、拉力、支持力和摩擦力，如果将图中的拉力F沿着水平和竖直方向正交分解，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90°过程中，其水平分力减小、而竖直分力增加，根据平衡条件可知，支持力减小、摩擦力也减小，根据牛顿第三定律，对地面的压力减小，故C错误，D正确。
2021届高三物理第一轮复习第二章 相互作用
2021届高三物理第一轮复习第二章相互作用第 1 页共 87 页第二章 ? 相互作用 [全国卷考情分析] 基础考点常考考点(2021－2021考情统计) '16乙卷T19(6分)，'15Ⅰ卷T20(6分)，'13Ⅱ卷T15(6分) '16丙卷T17(6分) '16丙卷T17(6分)，共点力的平衡(Ⅱ) '14Ⅱ卷T17(6分)，'13Ⅱ卷T15(6分) 实验二：探究弹力和弹簧伸长的关系实验三：验证力的平行四边形定则'14Ⅱ卷T23(9分) 命题概率独立命题概率30% 综合命题概率70% 综合命题概率100% 综合命题概率70% 综合命题概率30% 综合命题概率20% 常考角度 (1)结合物体的平衡条件考查弹力、摩擦力 (2)静摩擦力和滑动摩擦力转换过程中摩擦力的变化 (3)力的合成与分解 (4)静态平衡和动态平衡问题 ??滑动摩擦力、动摩擦形变、弹性、胡克定律(Ⅰ) 矢量和标量(Ⅰ) 以上2个考点未曾独立命题力的合成和分解(Ⅱ) 因数、静摩擦力(Ⅰ) ― 第1节重力__弹力第 2 页共 87 页(1)自由下落的物体所受重力为零。
(×) (2)重力的方向不一定指向地心。
(√) (3)弹力一定产生在相互接触的物体之间。
(√) (4)相互接触的物体间一定有弹力。
(×)(5)F＝kx中“x”表示弹簧形变后的长度。
(×) (6)弹簧的形变量越大，劲度系数越大。
(×) (7)弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。
(√)胡克定律是英国科学家胡克发现的。
突破点(一) 弹力的有无及方向判断1．弹力有无的判断“三法”(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。
多用来判断形变较明显的情况。
(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间不存在弹力，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力。
2021版高考物理一轮复习单元质检二相互作用(含解析)
单元质检二相互作用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(2019·黑龙江绥化联考)L形木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。
若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力,则P 的受力个数为()A.3B.4C.5D.62.(2019·陕西城固一中月考)最近,不少人喜欢踩着一种独轮车,穿梭街头。
这种独轮车全名叫电动平衡独轮车,其中间是一个窄窄的轮子,两侧各有一块踏板。
当人站在踏板上向右运动时,可简化为如图甲、乙所示的模型。
关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力,下列说法正确的是()A.考虑空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力向左B.不计空气阻力,当人以如图甲所示的状态向右加速运动时,脚所受摩擦力向左C.考虑空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时,脚所受摩擦力可能为零D.不计空气阻力,当人以如图乙所示的状态向右加速运动时,脚所受摩擦力不可能为零3.(2019·湖南永州二模)如图所示,圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P,使圆柱体缓慢匀速转动,带动P从A点转到A'点,在这过程中P始终与圆柱体保持相对静止,那么P所受的静摩擦力的大小随时间的变化规律,可由下面哪个图表示()4.(2019·福建漳州质检)如图,一质量为m的木块,用劲度系数为k的轻质弹簧连接着。
弹簧的另一端固定在斜面顶端。
木块放在斜面上能处于静止状态。
已知斜面倾角θ=37°,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。
弹簧在弹性限度内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos 37°=0.8。
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
栏目索引
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。
江苏专用2021高考物理一轮复习专题二相互作用含解析
专题二相互作用备考篇【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。
了解胡克定律。
能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。
2.了解力的合成与分解,知道矢量和标量。
由历年高考来看,以本专题内容单独命题时,力的合成与分解、共点力的平衡是考查的热点,三种常见的力伴随在这些热点问题中也就进行了考查。
单独命题时多以单选题的形式出现,难度中等。
但单独命题的频率不高,多数以考查其他内容时所伴随的关联考点的形式出现,但本专题内容为必考的考点,尤其在实验中常出现相关考点的考查。
弹力与摩擦力、力的合成与分解、受力分析、共点力的平衡是高中物理的重要基础知识,它们的应用几乎贯穿整个高中物理,因此,一定要下大力气扎扎实实地复习好本专题的知识,领会解决问题的基本思路和方法,为后续的学习与备考打下坚实的基础。
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【基础集训】考点一常见的三种力、力的合成与分解1.(2019江苏淮安中学期末)(多选)关于力的方向,下列说法正确的是( )A.重力方向一定指向地心B.弹力方向一定与施力物体形变方向相反C.静摩擦力方向一定与受力物体的相对运动趋势方向相反D.滑动摩擦力方向一定与物体运动方向在一条直线上1.答案BC2.(2020届江苏无锡月考)某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N大小的力),下列关于该物体所受的合外力大小的说法中正确的是( )A.甲图中物体所受的合外力大小等于4NB.乙图中物体所受的合外力大小等于2NC.丙图中物体所受的合外力大小等于0D.丁图中物体所受的合外力大小等于02.答案 D3.(多选)如图所示,把光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列说法正确的是( )A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力B. 物体受到mg、F N、F1、F2四个力作用C.F N是斜面发生微小形变而引起的D. 力F N、F1、F2三个力的作用效果和mg与F N两个力的作用效果相同3.答案CD考点二受力分析、共点力的平衡4.(2019江苏南京、盐城一模,1)质量为m的物块沿着倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ。
2021版高考物理一轮单元检测二 相互作用(含解析)
单元检测二相互作用考生注意：1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分.1～7小题只有一个选项符合要求，选对得4分，选错得0分；8～10小题有多个选项符合要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1.(2020·福建厦门市质检)如图1所示，在水平晾衣杆上晾晒床单时，为了使床单尽快晾干，可在床单间支撑轻质小木棍．小木棍的位置不同，两侧床单间夹角θ将不同．设床单重力为G，晾衣杆对床单的作用力大小为F，下列说法正确的是()图1A．θ越大，F越大B．θ越大，F越小C．无论θ取何值，都有F＝GD．只有当θ＝120°时，才有F＝G2.(2019·山西临汾市二轮复习模拟)如图2所示是一旅行箱，它既可以在地面上推着行走，也可以在地面上拉着行走．已知该旅行箱的总质量为15 kg，一旅客用斜向上的拉力拉着旅行箱在水平地面上做匀速直线运动，若拉力的最小值为90 N，此时拉力与水平方向间的夹角为θ，重力加速度大小为g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，旅行箱受到地面的阻力与其受到地面的支持力成正比，比值为μ，则()图2A．μ＝0.5，θ＝37°B．μ＝0.5，θ＝53°C．μ＝0.75，θ＝53°D．μ＝0.75，θ＝37°3．(2019·河北省中原名校联盟下学期联考)如图3所示，甲、乙两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端，甲放在水平地板上，乙被悬挂在空中，若将甲沿水平地板向右缓慢移动少许后甲仍静止，则()图3A．轻绳对甲的拉力变大B．甲对地面的压力变大C．甲所受的静摩擦力变大D．悬挂滑轮的绳的张力变大4.(2019·广东省“六校”第三次联考)为迎接新年，小明同学给家里墙壁粉刷涂料，涂料滚由滚筒与轻竿组成，示意图如图4.小明同学缓缓上推涂料滚，不计轻竿的重力以及滚筒与墙壁的摩擦力．轻竿对涂料滚筒的推力为F1，墙壁对涂料滚筒的支持力为F2，以下说法中正确的是()图4A．F1增大B．F1先减小后增大C．F2增大D．F2减小5．(2020·河南郑州市模拟)如图5所示，在直角框架MQN上，用轻绳OM、ON共同悬挂一个物体．物体的质量为m，ON呈水平状态．现让框架沿逆时针方向缓慢旋转90°，在旋转过程中，保持结点O位置不变．则下列说法正确的是()图5A．绳OM上的力一直在增大B．绳ON上的力一直在增大C．绳ON上的力先增大再减小D．绳OM上的力先减小再增大6.(2019·山东滨州市上学期期末)如图6所示，倾角为α＝37°的斜面体固定在水平面上，斜面上有一重为10 N的物体，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，现给物体施加一沿斜面向上的拉力F，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，如果物体能在斜面上静止，力F的大小不可．．能是()图6A．2 N B．10 N C．5 N D．12 N7.(2019·甘肃兰州市二诊)如图7所示，光滑小球用一根不可伸长的细绳系住，绳的另一端经过截面为半圆形的光滑碗的边缘上的B点，O为半圆的圆心．现用水平力缓慢地拉动小球，小球在碗壁上滑动，细绳始终处于张紧状态．小球从最低点A开始到接近碗边缘上的B点的过程中，碗面对小球的支持力的大小F N以及绳对小球的拉力的大小F T的变化情况是()图7A．F N保持不变，F T不断减小B．F N不断减小，F T不断增大C．F N保持不变，F T先减小后增大D．F N不断减小，F T先减小后增大8．(2019·陕西省教学质量二测)如图8所示，斜面体置于粗糙水平地面上，斜面体上方水平固定一根光滑直杆，直杆上套有一个滑块．滑块连接一根细线，细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球．最初滑块、斜面体与小球都保持静止，现对滑块施加水平向右的外力F使其缓慢向右滑动至A点，如果整个过程中斜面体保持静止，小球未滑离斜面，滑块滑动到A 点时细线恰好平行于斜面，则下列说法正确的是()图8A．斜面对小球的支持力逐渐减小B．细线对小球的拉力逐渐减小C．滑块受到的水平向右的外力F逐渐增大D．水平地面对斜面体的支持力逐渐减小9．(2020·湖北荆州市月考)如图9所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下方的小球B通过轻绳连接，处于静止状态．给小球B施加水平力F使其缓慢上升，直到小球A 刚要滑动．在此过程中()图9A．水平力F的大小不变B．杆对小球A的支持力增大C．轻绳对小球B的拉力先变大后变小D．杆对小球A的摩擦力先变小后变大10.(2019·山东潍坊市下学期高考模拟)如图10所示，一倾角为30°的斜面固定在水平地面上，一与斜面平行的轻弹簧左端拴接在质量为m的物体P上，右端连接一轻质细绳，细绳跨过光滑的定滑轮连接质量为m的物体Q，整个系统处于静止状态．对Q施加始终与右侧细绳垂直的拉力F，使Q缓慢移动直至右侧细绳水平，弹簧始终在弹性限度内．则()图10A．拉力F先变大后变小B．弹簧长度先增加后减小C．P所受摩擦力方向先向下后向上D．斜面对P的作用力先变小后变大二、实验题(本题共2小题，共16分)11．(8分)(2020·安徽黄山市模拟)某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________(选填“水平”或“竖直”)方向．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L x；在砝码盘中每次增加10 g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如表：符号L0L x L1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．(3)如图11是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________(选填“L0”或“L x”)的差值．图11(4)由图可知弹簧的劲度系数为________ N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________ g．(结果均保留两位有效数字，重力加速度取9.8 m/s2)12．(8分)(2019·山东潍坊市二模)某同学在家中做“验证力的平行四边形定则”实验．实验器材有橡皮筋、小铁块、轻弹簧、细线、直尺、废圆表盘．实验步骤如下：图12①如图12，在弹簧下挂小铁块，弹簧伸长6.0 cm.②将表盘竖直固定，橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线套a、b，先用弹簧竖直向下拉线套a，使橡皮筋下端至表盘中心O点处，此时弹簧伸长了10.0 cm.此时拉橡皮筋的力记为F.③再将小铁块挂在线套b上，并将其搭在表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧拉线套a，调整弹簧拉力的大小和方向，使橡皮筋下端到达O点时，线套a正好经过“7”处，此时弹簧伸长了8.2 cm，将弹簧的拉力记为F1，铁块的拉力记为F2.④以F1、F2两力为邻边作出平行四边形，若其对角线对应的力F′与F的偏差在误差允许范围内，则该同学验证了力的平行四边形定则．请回答下列问题：(1)实验中为什么第二次拉橡皮筋时也使其下端到达O点？_____________________________(2)该同学取弹簧伸长2 cm为单位力长度，过O点作出了力F的图示，请你在图中再画出F1、F2和F′力的图示．三、计算题(本题共3小题，共44分)13．(14分)(2019·四川乐山市第一次调查研究)如图13所示，质量M＝3 kg的木块套在固定的水平杆上，并用轻绳与小球相连，轻绳与杆的夹角为30°.今用与水平方向成60°角的力F＝10 3 N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动过程中木块与小球的相对位置保持不变，g取10 m/s2.求：图13(1)小球的质量m；(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ.14.(15分)(2020·山东烟台市模拟)如图14所示，小球A、B的质量分别为m A＝0.3 kg和m B＝0.1 kg，用劲度系数为k＝100 N/m的轻质弹簧将两个小球拴接在一起，并用细线a、b将小球A、B分别悬挂在竖直墙上，细线a与竖直方向成60°角，细线b水平，两个小球均处于静止状态．g取10 m/s2.求：图14(1)细线a、b分别对小球A、B的拉力大小；(2)弹簧的伸长量．15．(15分)(2019·天津市和平区上学期期末)如图15所示，在动力小车上固定一直角硬杆ABC，分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来，轻弹簧的劲度系数为k，小球P的质量为m，重力加速度为g.图15(1)当小车静止时，轻弹簧保持竖直，此时弹簧的形变量大小为多少？(2)当小车沿水平地面以加速度a向右运动而达到稳定状态时，轻弹簧保持竖直，而细线与杆的竖直部分的夹角为θ，此时弹簧的形变量大小为多少？答案精析1．C[以床单和小木棍整体为研究对象，整体受到重力G和晾衣杆的支持力F，由平衡条件知F＝G，与θ取何值无关，故A、B、D错误，C正确．]2．D[对旅行箱受力分析，如图所示：根据平衡条件，水平方向有：F cos θ－F f＝0，竖直方向有：F N＋F sin θ－mg＝0，其中：F f＝μF N，故F＝μmgcos θ＋μsin θ；令μ＝tan α，则F＝mg sin αcos (α－θ)当α－θ＝0°时，F有最小值，故F min＝mg sin α＝90 N，故α＝37°，故μ＝tan 37°＝0.75，θ＝37°，故选D.]3．D[因乙处于静止状态，故绳子的拉力等于乙的重力，即F＝mg，轻绳对甲的拉力不变，A错误；对甲受力分析如图(a)所示，把F进行正交分解可得关系式F N＋F sin θ＝Mg，F cos θ＝F f，当甲向右移动少许后，θ变大，故F N减小，F f减小，B、C错误；对滑轮受力分析如图(b)所示，把拉物体的绳子的拉力合成得F合＝F T，因F不变，两绳的夹角变小，则F合变大，故悬挂滑轮的绳的张力变大，D正确．]4．D[以涂料滚为研究对象，分析其受力情况．设轻竿与墙壁间的夹角为α，根据平衡条件得F1＝G，F2＝G tan α；由题，轻竿与墙壁间的夹角α减小，cos α增大，tan α减小，则F1、F2 cos α均减小，故选D.]5．C[以结点O为研究对象，受力分析如图甲所示，由于在整个过程中框架缓慢地旋转，因此这三个力的合力始终为零，由于结点O的位置保持不变，故两个拉力间的夹角保持不变，根据三角形定则作图乙，由图乙可知当拉力的方向通过圆心时拉力最大，由此可知OM上的力一直减小，ON上的力先增大再减小，C正确．]6．D[①物体恰好不下滑时，受重力、支持力、拉力、平行斜面向上的静摩擦力，垂直斜面方向：F N－G cos α＝0平行斜面方向：F min＋F f＝G sin α其中：F f＝μF N联立解得：F min＝G sin α－μG cos α＝10×0.6 N－0.5×10×0.8 N＝2 N；②物体恰好不上滑时，受重力、支持力、拉力、平行斜面向下的静摩擦力，垂直斜面方向：F N－G cos α＝0平行斜面方向：F max＝F f′＋G sin α其中：F f′＝μF N联立解得：F max＝G sin α＋μG cos α＝10×0.6 N＋0.5×10×0.8 N＝10 N拉力F 的大小范围为2 N ≤F ≤10 N所以不可能的是12 N ．]7．B [小球在某一位置时，碗中的绳子与水平方向的夹角为α，小球与圆心的连线与水平方向的夹角为θ，小球受到重力、支持力和绳子的拉力的作用，如图所示，根据矢量三角形法并结合图中的几何关系可得mg sin (180°－α)＝F N sin (90°－α)＝F T sin (90°－θ)，即mg sin α＝F N cos α＝F T cos θ，所以F N ＝mg tan α，F T ＝cos θsin α·mg ，又θ＝180°－2α，则F T ＝cos (180°－2α)sin αmg ＝(2sin α－1sin α)mg ，小球缓慢移动过程中，α增大，故F N 减小，F T 增大，B 正确，A 、C 、D 错误．]8．BC [由题意知，在整个过程中，小球、滑块、斜面体均处于平衡状态．对小球受力分析，沿斜面方向有F T cos α＝mg sin θ，垂直斜面方向有F N ＋F T sin α＝mg cos θ(其中α是细线与斜面的夹角，θ为斜面的倾角，θ为定值，0≤α≤π2－θ)，整理得细线对小球的拉力F T ＝mg sin θcos α，斜面对小球的支持力F N ＝mg (cos θ－sin θtan α)，滑块缓慢移动至A 点的过程中，α逐渐变小，则细线对小球的拉力F T 逐渐变小，斜面对小球的支持力F N 逐渐变大，选项A 错误，B 正确；对滑块受力分析可知，在水平方向上有F ＝F T cos (α＋θ)＝mg sin θcos (α＋θ)cos α＝mg sin θ(cos θ－tan αsin θ)，由于α逐渐变小，故滑块受到水平向右的外力F 逐渐增大，选项C 正确；以斜面体和小球为整体，对整体进行受力分析可知，在竖直方向上有mg ＋Mg ＝F N ′＋F T sin (α＋θ)，整理得水平地面对斜面体的支持力F N ′＝(M ＋m )g －mg sin θ(tan αcos θ＋sin θ)，由于α逐渐变小，所以水平地面对斜面体的支持力F N ′逐渐增大，选项D 错误．]9．BD [小球B 受拉力F 、重力和轻绳的拉力F T ，合力为零，如图甲所示：由此可知，随着α的增加，拉力F和轻绳张力F T均增大，故A、C错误；再对A、B球整体分析，受重力、拉力F、支持力F N和静摩擦力F f，如图乙所示：设杆与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件，在垂直杆方向有F N＝(M＋m)g cos θ＋F sin θ，随着F的增大，支持力F N增大；在平行杆方向有：F cos θ＋F f＝(M＋m)g sin θ，可得：F f＝(M＋m)g sin θ－F cos θ，可知随着F 的增大，静摩擦力逐渐减小，当(M＋m)g sin θ＝F cos θ时，静摩擦力为零，此后静摩擦力反向增大，故B、D正确．]10．CD[对Q进行受力分析，如图甲所示，F＝mg sin α，F T＝mg cos α，α增大，则F增大，F T减小，又弹簧的弹力等于细绳的拉力，故选项A、B错误；对P受力分析如图乙，开始当Q未动时，弹簧弹力为F弹＝mg，则此时摩擦力F f＝F弹－mg sin 30°，方向沿斜面向下，随着弹簧弹力的减小，摩擦力减小，当F弹<mg sin 30°时，F f＝mg sin 30°－F弹，方向沿斜面向上，即P所受摩擦力先向下减小，后向上增大，故选项C正确；斜面对P的作用力即为P受到的摩擦力和支持力的合力，与P受到的重力mg和弹簧弹力F弹的合力大小相等、方向相反，随着弹簧弹力F弹的减小，重力mg和弹簧弹力F弹的合力也减小(小于重力mg)，当弹簧弹力减小到0，二者合力大小等于重力mg ，即斜面对P 的作用力先变小后变大，故选项D 正确．]11．(1)竖直 (2)静止 L 3 1 mm (3)L x (4)4.9 10解析 (1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向．(2)弹簧静止时，才能读取其长度；表中的数据L 3与其他数据有效数字位数不同，所以数据L 3记录不规范，规范数据应读至厘米位的后两位，精确至mm ，所以刻度尺的最小分度为1 mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x 为0，所以x ＝L －L x .(4)由胡克定律F ＝k Δx 可知，mg ＝k (L －L x )，即mg ＝kx ，所以图线斜率为Δm Δx ＝k g，则弹簧的劲度系数k ＝Δmg Δx ＝(60－10)×10－3×9.8(12－2)×10－2 N /m ＝4.9 N/m ；同理砝码盘质量m ′＝k (L x －L 0)g ＝4.9×(27.35－25.35)×10－29.8kg ＝0.01 kg ＝10 g. 12．(1)保证两次拉皮筋的力效果相同 (2)见解析图解析 (1)为了保证两次拉橡皮筋的力效果相同，第二次拉橡皮筋时也使其下端到达O 点；(2)如图，因铁块的拉力使弹簧伸长6.0 cm ，则对应的力F 2为3个单位；弹簧伸长8.2 cm 时对应的力F 1为4.1个单位，则力的图示如图：13．(1)1 kg (2)35解析 (1)小球受力平衡，合力为零，以小球为研究对象水平方向：F cos 60°＝F T cos 30°竖直方向：F sin 60°＝F T sin 30°＋mg解得：m ＝1 kg(2)以木块和小球整体为研究对象，受力平衡，合力为零水平方向：F cos 60°－μF N ＝0竖直方向：F N ＋F sin 60°－Mg －mg ＝0解得：μ＝35. 14．(1)F a ＝8 N F b ＝4 3 N (2)0.07 m解析(1)对两个小球组成的整体受力分析：根据平衡条件，水平方向：F a sin 60°＝F b竖直方向：F a cos 60°＝m A g ＋m B g得：F a ＝8 N ，F b ＝4 3 N(2)B 球受到重力、b 的拉力以及弹簧的拉力F ，则：F ＝F b 2＋(m B g )2又：F ＝k Δx联立可得：Δx ＝0.07 m.15．(1)mg k (2)m (g －a tan θ)k 或0或m (a tan θ－g )k解析 (1)小车静止时，由于弹簧竖直，小球受重力和弹簧的弹力，二力平衡，细线对小球没有作用力，可以用假设法，若细线对小球有拉力则弹簧不能竖直，故细线的拉力为零．对小球：kx 1＝mg ，解得：x 1＝mg k. (2)对小球受力分析如图所示：水平方向有：F T sin θ＝ma ，竖直方向有：F ＋F T cos θ＝mg又F ＝kx ，解得：x ＝m (g －a tan θ)k①若a <g tan θ，弹簧伸长x ＝m (g －a tan θ)k②若a ＝g tan θ，弹簧伸长x ＝0③若a >g tan θ，则弹簧压缩x ＝m (a tan θ－g )k.。
2021届高考物理一轮专题重组卷：第一部分 单元二 相互作用 含解析
单元二相互作用考点1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力(Ⅰ)；2.形变、弹性、胡克定律(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)知识点1.受力分析；2.胡克定律的应用；3.力的合成和分解；4.静态平衡问题；5.动态平衡问题；6.综合问题一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2019·江苏高考)如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右。
细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为()A.Tsinα B.TcosαC．T sinαD．T cosα答案 C解析对气球受力分析，如图所示，将绳的拉力T分解，在水平方向：风对气球的作用力大小F＝T sinα，C正确。
2．(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。
已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10m/s2。
若轻绳能承受的最大张力为1500 N，则物块的质量最大为() A．150 kg B．100 3 kgC．200 kg D．200 3 kg答案A解析物块沿斜面向上匀速运动，受力如图，根据平衡条件F＝F f＋mg sinθ①F f＝μF N②F N＝mg cosθ③由①②③式得F＝mg sinθ＋μmg cosθ所以m＝Fg sinθ＋μg cosθ故当F max＝1500 N时，有m max＝150 kg，A正确。
3．(2019·南昌八一中学高三上学期期末)如图所示，在水平晾衣杆上晾晒床单时，为了使床单尽快晾干，可在床单间支撑轻质小木棍。
小木棍的位置不同，两侧床单间夹角θ将不同。
设床单重力为G，晾衣杆对床单的作用力大小为F，下列说法正确的是()A．θ越大，F越大B．θ越大，F越小C．无论θ取何值，都有F＝GD．只有当θ＝120°时，才有F＝G答案C解析以床单和小木棍整体为研究对象，整体受到重力G和晾衣杆的支持力F，由平衡条件知F＝G，与θ取何值无关，A、B、D错误，C正确。
21高考物理新高考一轮复习考点考法精练：专题二 相互作用 含解析
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．
2021高考物理一轮复习专题二相互作用精练含解析202005282104
精品文档欢迎下载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.√22MB.√32MC.√2MD.√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。
2021高考物理一轮复习专题二相互作用精练(含解析)
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.√22MB.√32MC.√2MD.√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 N D.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。
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考点一 重力、弹力、摩擦力
考向基础 1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和运动状态改变的原因,是矢量。 2.重力是由于地球的吸引而产生的,是万有引力的一个分力,地面附近可以 认为其近似等于万有引力。方向竖直向下,大小G=mg。 3.弹力的方向垂直于接触面,若接触面为曲面则垂直于其切面。线、绳的 拉力沿线或者绳收缩的方向,轻杆的弹力不一定沿杆的方向。 4.摩擦力的方向沿切面,滑动摩擦力的方向和相对运动的方向相反,静摩擦 力的方向和相对运动趋势方向相反。滑动摩擦力大小为f=μFN,静摩擦力 大小在0~fmax之间,根据运动情况而变化。
解题思路 滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,根据Ff=μFN求出滑动 摩擦力的大小。
解析 滑块向左运动的过程中,受到地面对它向右的滑动摩擦力作用,Ff=μ FN=μmg=1 N,选项C正确。 答案 C
Hale Waihona Puke 考点二 力的合成与分解考向基础 一、力的合成 1.合力与分力:如果几个力共同作用产生的效果与某一个力单独作用时的 效果相同,则这一个力为那几个力的合力,那几个力为这一个力的分力。 2.共点力:几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这 几个力叫作共点力。 3.力的合成:求几个力的合力的过程。 4.平行四边形定则:两个共点力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平 行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
盘上物体靠静摩擦力提供向心力产生向心加速度,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。
例4 如图所示,质量m=1 kg的带电滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,空 间存在水平方向的匀强电场,因此滑块还受到大小为5 N、方向水平向右 的电场力F 的作用,则滑块在向左运动的过程中所受的摩擦力(取重力加速 度g=10 m/s2) ( ) A.大小为5 N,方向水平向右 B.大小为5 N,方向水平向左 C.大小为1 N,方向水平向右 D.大小为1 N,方向水平向左
cmosgα ,选项C正确,选项A、B、D错误。
答案 C
考向三 静摩擦力的有无及方向的判断 判断静摩擦力的有无及方向的三种方法 (1)假设法 利用假设法判断的思维程序如下:
(2)运动状态法 此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或有加速度),再利用平衡条件 或牛顿第二定律(F=ma)确定静摩擦力的方向。
2.弹力方向的确定
例1 如图所示,重为G的光滑半圆球对称地搁在两个等高的固定台阶 上,A、B为半圆球上与台阶接触的点,半圆球的球心在O点,半圆球的重心C 位于O点正下方,θ=120°,NA为半圆球上A点所受的弹力。下列说法中正确 的是 ( ) A.NA的方向由A指向O,NA>G B.NA的方向由A指向O,NA<G C.NA的方向由A指向C,NA<G D.NA的方向由A指向C,NA=G 解题思路 对半圆球进行受力分析,确定弹力的方向,根据共点力平衡解决 问题。
答案 ABC
考向四 摩擦力大小的计算 1.滑动摩擦力的计算方法:可用公式f=μN计算,注意对物体间相互挤压的弹 力N的分析,N并不总是等于物体的重力,它与研究对象受到的垂直接触面 方向的力密切相关,也与研究对象在该方向上的运动状态有关。 2.静摩擦力的计算方法 (1)最大静摩擦力fmax的计算:最大静摩擦力fmax只在刚好要发生相对滑动这一特 定状态下才表现出来,比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,即fmax=μN。 (2)一般静摩擦力的计算 ①物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),利用力的平衡条件来计算其 大小。 ②物体有加速度时,根据牛顿第二定律进行分析。例如,水平匀速转动的圆
(3)牛顿第三定律法 “力是物体间的相互作用”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方 向,再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。
例3 (多选)用如图所示装置研究摩擦力的变化规律,把木块放在水平长木 板上,在弹簧测力计的指针下轻放一个小纸团,它只能被指针向左推动。用 弹簧测力计沿水平方向拉木块,使拉力由零缓慢增大。下列说法正确的是 ( )
A.木块开始运动前,摩擦力逐渐增大 B.当拉力达到某一数值时木块开始移动,此时拉力会突然变小 C.该实验装置可以记录最大静摩擦力的大小 D.木块开始运动前,拉力小于摩擦力
解题思路 本题考查了静摩擦力与滑动摩擦力的性质。物体保持不动时, 拉力等于静摩擦力,而物体刚好滑动时,拉力等于最大静摩擦力。 解析 木块受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用,运动前处于静止状态, 拉力等于静摩擦力,随着拉力增大,静摩擦力逐渐变大,选项A正确,选项D错 误;当拉力等于最大静摩擦力时,木块开始运动,此时静摩擦力会突然变为 滑动摩擦力,又因为滑动摩擦力略小于最大静摩擦力,所以木块开始移动时 拉力会突然变小,选项B正确;木块开始运动时的拉力等于最大静摩擦力,根 据纸团位置,该装置可以记录最大静摩擦力的大小,选项C正确。
考向突破 考向一 弹力的有无及方向判断 1.弹力有无的判断“三法” (1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。 此法多用来判断形变较明显的情况。 (2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间不存在弹力,看物体能 否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力;若运动状态改变, 则此处一定存在弹力。 (3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判 断是否存在弹力。
例2 如图所示,把足球挂在光滑墙壁上的A点,足球与墙壁的接触点为B。 足球的质量为m,悬绳与墙壁的夹角为α。则悬绳对球的拉力F的大小为 ( )
A.mg tan α B.mg sin α
C. mg D. mg
cos α
tan α
解析 本题考查了共点力的平衡,意在考查学生的分析能力。足球受到重 力、拉力和支持力作用,根据共点力平衡有F cos α=mg,F sin α=N,解得F=
解析 弹力方向为垂直于接触面指向受力物体,因此NA的方向为垂直于半 圆球的切面指向半圆球,即沿半径由A指向O,半圆球受重力G、NA、NB,且 NA、NB之间的夹角小于120°,G、NA、NB的合力为零,由对称性和平行四边 形定则可知NA=NB<G。
答案 B
考向二 弹力的分析与计算
计算弹力的四种方法 (1)根据胡克定律计算。 (2)根据力的平衡条件计算。 (3)根据牛顿第二定律计算。 (4)根据动能定理计算。