【步步高】高三物理一轮复习高考热点探究(2)相互作用新人教版

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新高考一轮复习人教版专题二相互作用课件(46张)

2.平衡条件:F合=0
Fx合 Fy合
0 0
二、平衡条件重要推论及平衡问题处理方法
1.二力平衡:两力等大、反向、共线。
2.三力平衡:任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。
3.多力平衡:建立坐标系,正交分解,列式Fx合=0、Fy合=0。
拓展一有关弹力的分析与计算
1.判断弹力有无的方法 1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断。 2)假设法:先假设两个物体之间有弹力,看物体能否保持原来的状态来判断。 3)状态法:根据物体的状态,利用牛顿运动定律或共点力平衡条件来判断。 2.弹力大小的计算 1)根据胡克定律计算。 2)根据力的平衡条件计算。
【例1】如图所示,用OA、OB两根轻绳将物体悬于两竖直墙之间,开始时 OB绳水平。现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳末端由B点缓慢上移至B'点,此时OB'与OA之间的夹角θ<90°。设此过程中OA、OB绳上的拉力分别为FOA、FOB,下列说法正确的是 ( )
A.FOA逐渐增大 C.FOB逐渐增大
2
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
解析解法1:对M点受力分析如图,设OM偏离竖直方向的角度为θ,
有 mg = TOM = TMN
sin( α) sin(α θ) sin θ
【例2】如图所示为武警战士用头将四块砖顶在墙上苦练头功的照片。假设每块砖的质量均为m,砖与砖、砖与墙面、砖与头间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。要使砖恰好静止不动,则武警战士的头对砖施加的水平力大小为( )

2023年高考物理一轮考点复习第二章相互作用第3讲受力分析、共点力的平衡

第二章相互作用练案[6] 第3讲受力分析共点力的平衡一、选择题(本题共13小题，1～9题为单选，10～13题为多选)1．(2023·浙江高三阶段练习)如图所示，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( B )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[解析]悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，可知整体沿斜面向下做匀速运动，受力平衡，则环受重力、细绳的拉力、滑杆对圆环的支持力和摩擦力，共4个力作用，B正确，AC错误；因物体受力平衡，可知悬绳对物体的拉力等于物体的重力，D错误。

2．(2023·广东高三专题练习)救援机器人的手臂前端装有铁夹。

在某次救援活动中，救援机器人用铁夹抓着两个重力都为G的水泥制品，使之保持静止状态，铁夹与水泥制品及水泥制品间的接触面竖直，如图所示。

若水泥制品受铁夹的最小压力为N时，才能使水泥制品不滑出铁夹，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则( D )A．两水泥制品间动摩擦因数G 2NB ．两水泥制品间动摩擦因数可以求出C ．铁夹与水泥制品间动摩擦因数G 2ND ．铁夹与水泥制品间动摩擦因数G N[解析]对水泥制品整体分析可知2F f ＝2G ，则F f ＝G ，对单个的水泥制品分析可知，两水泥制品之间的摩擦力F ′f ＝0，则两水泥制品间动摩擦因数无法求出，A 错误，B 错误；铁夹与水泥制品间动摩擦因数μ＝F f N ＝G N ，C 错误，D 正确。

3．(2022·湖北黄冈中学二模)如图所示，水平地面上叠放着矩形物体A 和B ，细线一端连接A ，另一端跨过光滑定滑轮连接着物体C ，A 、B 、C 均静止。

下列说法正确的是( D )A ．A 可能受到三个力作用B ．B 可能受到四个力作用C ．适当减小C 的质量后，A 、B 、C 仍静止在原位置，则A 对B 的摩擦力不变D ．适当减小C 的质量后，A 、B 、C 仍静止在原位置，B 对地面的压力增大[解析]物体A 受力分析如图共受到四个力，故A 错误；物块B受力分析如图共受到五个力，故B错误；适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，可知T减小，θ不变，由F fA＝T cos θ，可知，则B对A的摩擦力减小，则A对B的摩擦力减小；因为F NA ＝m A g－T sin θ，F NB＝F′NA＋m B g，T减小，θ不变，可知适当减小C的质量后，A、B、C仍静止在原位置，B对地面的压力增大，故C错误，D正确。

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件：第二章相互作用本章学科素养提升

d 不
一根不可伸长的轻绳通过不计摩擦的轻质滑轮悬挂一
变
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(与A点等高)沿支架缓慢地向C点靠近，则绳中
拉力大小变化的情况是答案解析
√ A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另一眼睛看到纸的背面。2022年4月11日星期一2022/4/112022/4/112022/4/11 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/112022/4/112022/4/114/11/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/112022/4/11April 11, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
特
作用效可以提供拉力、支
可以提供拉力、支
点
只能提供拉力
果特点持力
持力
大小突变特点
可以发生突变
可以发生突变一般不能发生突变
2.解决三种模型问题时应注意的事项 (1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型. (2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态. (3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态.
(1)绳AC段的拉力大小为： FAC＝FCD＝Mg＝10×10 N＝100 N (2)FC＝FAC＝Mg＝100 N 方向和水平方向成30°角斜向右上方.
析题破题能力的培养物理的学习特别强调分析、推理和建模能力的培养，特别是对于题目隐含条件的挖掘，找到解决问题的突破口，此称为破题能力.在本章有一类典型的共点力平衡问题，即轻绳套轻环的动态平衡分析问题，如图所示. 绳上套的是轻环，作用在绳上形成“活结”，此时绳上的拉力处处相等，平衡时与水平面所成夹角相等，即α＝β.当动点P移至P′时，绳长保持不变，夹角α＝β也保持不变，Q移至Q′，这与绳“死结”模型截然不同.

2023年高考物理一轮考点复习第二章相互作用第1讲重力、弹力、摩擦力

练案[4]第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力一、选择题(本题共12小题，1～8题为单选，9～12题为多选)1．(2022·广东梅州二模)2022年春晚舞蹈《只此青绿》表演中，需要舞者两脚前后分开，以胯部为轴，上半身后躺，与地面近乎平行，在舞者缓慢后躺的过程中，下列说法不正确的是( A )A．人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力B．舞者所受的支持力始终等于舞者的重力C．舞者越向下躺，重心越低D．舞者两脚间距越大，下弯时越稳定[解析]人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力，选项A错误，符合题意；舞者缓慢后躺，可认为都是平衡状态，则舞者所受的支持力始终等于舞者的重力，选项B正确，不符合题意；舞者越向下躺，整个身体的重心越低，选项C正确，不符合题意；舞者两脚间距越大，重心越向下，下弯时越稳定，选项D正确，不符合题意。

2．(2022·陕西榆林市高三二模)一矿泉水瓶如图所示，其外壳是由食品级的弹性塑料制成的。

下列说法正确的是( C )A．手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变为非弹性形变B．手对矿泉水瓶的作用力是由矿泉水瓶的形变而产生的C．矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹是为了增大最大静摩擦力D．矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对平衡力[解析]手轻握矿泉水瓶时外壳发生的形变在手离开瓶后还能恢复原状，为弹性形变，故A错误；手对矿泉水瓶的作用力是由手的形变而产生的，故B错误；矿泉水瓶的瓶盖以及瓶身上的条纹，增加了瓶盖和瓶身的粗糙程度，手握瓶时可以增大最大静摩擦力，故C正确；矿泉水瓶里的水对瓶底部的作用力与瓶底部对水的作用力是一对相互作用力，故D错误。

3．(2023·重庆南开中学高三阶段练习)艺术课上，老师将学生们的剪纸作品进行展出时，用磁铁将剪纸作品吸在竖直的磁性黑板上，下列关于各物体的受力情况正确的是( D )A．磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对平衡力B．磁铁对剪纸的压力是由于剪纸发生形变引起的C．黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小相等D．磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等[解析]磁铁对剪纸的摩擦力与剪纸对磁铁的摩擦力是一对相互作用力，故A 错误；由弹力产生的条件可知：磁铁对剪纸的压力是由于磁铁发生形变引起的，故B错误；由图可知，三块磁铁对剪纸的压力与黑板对剪纸的支持力相等，黑板对剪纸的摩擦力大小等于剪纸与磁铁的重力之和，而磁铁对剪纸的摩擦力大小等于磁铁的重力，可得磁铁对剪纸的摩擦力与黑板对剪纸的摩擦力大小不相等，由力的合成知：黑板对剪纸的作用力与磁铁对剪纸的作用力大小不相等，故D 正确，C错误。

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件：第二章相互作用专题强化二

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盘查拓展点
生活中平衡问题的实例分析力的平衡问题在日常生活中有许多实例，解答的关键是要建立正确的物理模型，选择合适的的解题方法，一般按以下步骤进行：
【典例】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Ffm由Ffm＝μFN(FN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.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
2.(多选)如图所示，粗糙水平面上有一长木板，一个人站在木板上用力F 向右推箱子，木板、人、箱子均处于静止状态.三者的质量均为m，下列说法正确的是答案 A.箱子受到的摩擦力方向向右
√B.人受到的摩擦力方向向右 √C.箱子对木板的摩擦力方向向右
D.若水平面光滑，人用同样大小的力F推箱子，能使长木板在水平面上滑动
√A.B对A的摩擦力大小为Ff，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－Ff
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
√D.支持力小于(M＋m)g
Ff
mg
2
命题点二
动态平衡问题
1.共点力的平衡 (1)平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态，称为平衡状态. (2)平衡条件：物体所受合力为零，即 F合＝0 .若采用正交分解法求平衡问题，则平衡条件是 Fx合＝0，Fy合＝0 . (3)常用推论： ①二力平衡：二力等大反向. ②三力平衡：任意两个力的合力与第三个力等大反向. ③多力平衡：其中任意一个力与其余几个力的合力等大反向.

【步步高】高考物理大一轮复习讲义第二章章末限时练(含解析) 新人教版

《步步高》高考物理（人教版通用）大一轮复习讲义第二章章末限时练(满分：100分时间：90分钟)一、选择题(每小题4分，共40分)1．某物体在n个共点力的作用下处于静止状态，若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°，而保持其大小不变，其余力保持不变，则此时物体所受的合力大小为( )A．F1 B.2F1C．2F1D．0答案 B解析物体受n个力处于静止状态，则其中(n－1)个力的合力一定与剩余的那个力等大反向，故除F1以外的其他各力的合力大小等于F1，且与F1方向相反，故当F1转过90°后，物体受到的合力大小应为2F1，选项B正确．2．如图1甲所示为实验室常用的弹簧测力计，弹簧的一端与有挂钩的拉杆相连，另一端固定在外壳上的O点，外壳上固定一个圆环，整个外壳重为G，弹簧及拉杆的质量忽略不计．现将该弹簧测力计用如图乙、丙的两种方式固定在地面上，并分别用相同的力F0(F0>G)竖直向上拉弹簧测力计，则稳定后弹簧测力计的读数分别为( )图1A．乙图读数为F0－G，丙图读数为F0B．乙图读数为F0，丙图读数为F0－GC．乙图读数为F0－G，丙图读数为F0＋GD．乙图读数为F0，丙图读数为F0答案 B解析弹簧测力计的读数应是弹簧中的弹力大小．在图乙中，F0与弹簧拉力是一对作用力与反作用力，大小一定相等．在图丙中，由共点力的平衡知F0＝F弹＋G，所以F弹＝F0－G，选项B正确．3．如图2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个力作用图2B．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整体可能受三个力作用答案BD解析对A、B整体，一定受到重力G、斜面支持力F N、水平力F，如图(a)，这三个力可能使整体平衡，因此斜面对A、B整体的静摩擦力可能为0，可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，B、D正确；对木块A，受力如图(b)，水平方向受力平衡，因此一定受到B对A的静摩擦力F f A，由牛顿第三定律可知，C错；对木块B，受力如图(c)，其中斜面对B的摩擦力F f可能为0，因此木块B可能受4个或5个力作用，A错．4．帆船航行时，遇到侧风需要调整帆面至合适的位置，保证船能有足够的动力前进．如图3是帆船航行时的俯视图，风向与船航行方向垂直，关于帆面的a、b、c、d四个位置，可能正确的是( )A．a B．b 图3C．c D．d答案 B5．一轻杆AB，A端用铰链固定于墙上，B端用细线挂于墙上的C点，并在B端挂一重物，细线较长使轻杆位置如图4甲所示时，杆所受的压力大小为F N1，细线较短使轻杆位置如图乙所示时，杆所受的压力大小为F N2，则有( )图4A．F N1>F N2B．F N1<F N2C．F N1＝F N2D．无法比较答案 C解析轻杆一端被铰链固定在墙上，杆上的弹力方向沿杆的方向．由牛顿第三定律可知：杆所受的压力与杆对B点细线的支持力大小相等，方向相反．对两种情况下细线与杆接触点B受力分析，如图甲、乙所示，由图中几何关系可得：F N1AB＝mgAC，F N2AB＝mgAC，故F N1＝F N2，选项C正确．6．如图5所示，光滑水平地面上放有截面为14圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止．若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则( ) 图5A．水平外力F增大B．墙对B的作用力减小C．地面对A的支持力减小D．A对B的作用力减小答案BD解析对物体B的受力分析如图所示，A的位置左移，θ角减小，F N1＝G tan θ，F N1减小，B项正确；F N＝Gcos θ，F N减小，D项正确；以A、B为一个整体受力分析，F N1＝F，所以水平外力F减小，A项错误；地面对A的支持力等于两个物体的重力之和，所以该力不变，C项错误．7．如图6所示，一辆质量为M的汽车沿水平面向右运动，通过定滑轮将质量为m的重物A缓慢吊起．在吊起重物的过程中，关于绳子的拉力F T、汽车对地面的压力F N和汽车受到的摩擦力F f随细绳与水平方向的夹角θ变化的图象中正确的是 ( ) 图6答案 AC解析因为绳子跨过定滑轮，故绳子张力等于重物A 的重力，A 正确；由牛顿第三定律可知，汽车对地面的压力大小等于地面对汽车的支持力，故以汽车为研究对象，受力分析得F N ＝Mg －F T sin θ，取θ＝0时，F N ＝Mg ，B 错误；因为缓慢吊起重物，汽车可视为处于平衡状态，故有F f ＝F T cos θ，故C 对，D 错．8．如图7所示，A 、B 两物体叠放在水平地面上，A 物体质量m ＝20 kg ，B 物体质量M ＝30 kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A 物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N/m ，A 与图7B 之间、B 与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.5.现有一水平推力F 作用于物体B 上推着B 缓慢地向墙壁移动，当移动0.2 m 时，水平推力F 的大小为(g 取10 m/s 2) ( ) A ．350 NB ．300 NC ．250 ND ．200 N答案 B解析由题意可知F f A max ＝μmg ＝100 N ．当A 向左移动0.2 m 时，F 弹＝k Δx ＝50 N ，F 弹<F f A max ，即A 、B 间未出现相对滑动，对整体受力分析可知，F ＝F f B ＋F 弹＝μ(m ＋M )g ＋k Δx ＝300 N ，B 选项正确．9．如图8所示，左侧是倾角为30°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m 1、m 2的小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮．当它们处于平衡状图8态时，连结m 2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点．两小球的质量之比m 1∶m 2等于( )A ．2∶ 3B ．2∶3C.3∶2D ．1∶1答案 A解析对m 2受力分析如图所示进行正交分解可得F N cos 60°＝F T cos 60° F T sin 60°＋F N sin 60°＝m 2g解得F T ＝m 2g3对m 1球受力分析可知，F T ＝m 1g sin 30°＝12m 1g可知m 1∶m 2＝2∶3，选项A 正确．10．如图9所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的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( )图9A ．B 与水平面间的摩擦力增大B ．绳子对B 的拉力增大C ．悬于墙上的绳所受拉力不变D ．A 、B 静止时，图中α、β、θ三角始终相等答案 AD解析因为将物块B 移至C 点后，A 、B 仍保持静止，所以绳中的拉力大小始终等于A 的重力，通过定滑轮，绳子对B 的拉力大小也等于A 的重力，而B 移至C 点后，右侧绳子与水平方向的夹角减小，对B 进行受力分析可知，B 受到水平面的静摩擦力增大，所以选项A 正确，B 错误；对滑轮受力分析可知，悬于墙上的绳所受拉力等于两边绳的合力，由于两边绳子的夹角变大，两边绳的合力将减小，选项C 错误；由几何关系可知α、β、θ三角始终相等，选项D 正确．二、非选择题(共60分)11．(6分)为测定木块P 和木板Q 间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图10为实验装置示意图，其中各物体的接触面均水平，该同学在实验中的主要操作有：图10A ．用弹簧测力计测出木块P 的重力为G P ＝6.00 N ；B ．用弹簧测力计测出木板Q 的重力为G Q ＝9.25 N ；C ．用手按住木块和木板，按图10装置安装好器材；D ．松开木块和木板让其运动，待弹簧测力计指针稳定时再读数． (1)上述操作中多余的步骤是________．(填步骤序号)(2)在听取意见后，该同学按正确方法操作，稳定时弹簧测力计的指针位置如图11所示，其示数为______ N ．根据该同学的测量数据，可求得木块P 和木板Q 间的动摩擦因数为______．图11 答案 (1)B (2)2.10 0.35解析 (1)要做好本题，需理解实验原理．无论木板怎样滑动，弹簧测力计的示数总与P 木块的滑动摩擦力相等，且这个值是稳定的，故可用F ＝μF N ＝μmg 求解μ，所以步骤B 是多余的．(2)由读数的估读规则可知，弹簧测力计的读数为2.10 N ，由F ＝μF N ＝μmg ，可知μ＝F mg＝0.35. 12．(8分)某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图12甲所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB 和OC 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．图12(1)实验中用弹簧测力计测量力的大小时，下列使用方法中正确的是________．A．拿起弹簧测力计就进行测量读数B．拉橡皮筋的拉力大小不能超过弹簧测力计的量程C．测量前检查弹簧指针是否指在零刻线，用标准砝码检查示数正确后，再进行测量读数D．应尽量避免弹簧、指针、拉杆与刻度板间的摩擦(2)关于此实验的下列说法中正确的是________．A．同一次实验中，O点位置不允许变动B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点(3)图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．(4)本实验采用的科学方法是________．A．理想实验法B．等效替代法C．逆向思维法D．建立物理模型法答案(1)BCD (2)A (3)F′(4)B13．(10分)如图13所示，一根质量不计的横梁A端用铰链固定在墙壁上，B端用细绳悬挂在墙壁上的C点，使得横梁保持水平状态．已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为60°，当用另一段轻绳在B点悬挂一个质量为M＝6 kg的重物时，求轻杆对B点的弹力和绳BC的拉力大小．(g取10 m/s2) 图13答案60 3 N 120 N解析设杆对B点的弹力为F1，因横梁A端用铰链固定，故F1的方向沿杆方向，绳BC对B点的拉力为F2，由于B点静止，B点所受的向下的拉力大小恒定为重物的重力，根据受力平衡的特点，杆的弹力F 1与绳BC对B点的拉力F2的合力一定竖直向上，大小为Mg，如图所示．根据以上分析可知弹力F1与拉力F2的合力大小F＝G＝Mg＝60 N由几何知识可知F1＝F tan 60°＝60 3 NF2＝Fsin 30°＝120 N即轻杆对B点的弹力为60 3 N，绳BC的拉力为120 N.14．(10分)如图14所示，质量为m1＝5 kg的滑块，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30 N的力F推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m2＝10 kg，且始终静止，取g＝10 m/s2，求：图14(1)斜面对滑块的摩擦力．(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力．答案(1)5 N (2)15 3 N 135 N解析(1)用隔离法：对滑块受力分析，如图甲所示，在平行斜面的方向上：F＝m1g sin 30°＋F f，F f＝F－m1g sin 30°＝(30－5×10×0.5) N＝5 N.(2)用整体法：因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体当作一个整体来研究，其受力如图乙所示，由图乙可知：在水平方向上有F f地＝F cos 30°＝15 3 N；在竖直方向上，有F N地＝(m1＋m2)g－F sin30°＝135 N.15．(13分)如图15所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别为m A＝10 kg，m B＝20 kg，A、B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5.一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°，今欲用外力将物体B匀速向右图15拉出，求所加水平拉力F的大小，并画出A、B的受力分析图．(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)答案160 N 见解析图解析A、B的受力分析如图甲、乙所示对A应用平衡条件，有F T sin 37°＝F f1＝μF N1F T cos 37°＋F N1＝m A g联立得F N1＝3m A g4μ＋3＝60 N，F f1＝μF N1＝30 N对B应用平衡条件，有F N1＝F N1′，F f1＝F f1′F＝F f1′＋F f2＝F f1＋μF N2＝F f1＋μ(F N1′＋m B g)＝160 N16．(13分)如图16所示，在光滑的水平杆上穿两个重均为2 N的球A、B，在两球之间夹一弹簧，弹簧的劲度系数为10 N/m，用两条等长的线将球C与A、B相连，此时弹簧被压短了10 cm，两条线的夹角为60°，求：(1)杆对A球的支持力为多大？图16(2)C球的重力为多大？答案(1)(2＋3) N (2)2 3 N解析(1)A、C球的受力情况分别如图甲、乙所示：甲乙其中F＝kx＝1 N对于A球，由平衡条件得：F＝F T sin 30°F N＝G A＋F T cos 30°解得：F N＝(2＋3) N(2)由(1)可得两线的张力都为：F T＝2 N对于C球，由平衡条件得：2F T cos 30°＝G C解得：G C＝2 3 N。

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第二章相互作用》实验二

L0 Lx L1 L2 L3 L4 L5 L6 代表符号数值(cm) 25.35 27.35 29.35 31.30 33.4 35.35 37.40 39.30 L3 表中有一个数值记录不规范，代表符号为________ ．由表可知所用 1 mm ．刻度尺的最小分度为________
考点二数据处理与误差分析
1 2 3 4 钩码数 LA/cm 15.71 19.71 23.66 27.76 LB/cm 29.96 35.76 41.51 47.36
图2
考点二数据处理与误差分析
(2)在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表所示．用表中数据计算弹簧 Ⅰ 的劲度系数为_____N/m( 重 12.50 力加速度g＝10 m/s2)．由表中数据能填“能”或“不能”)计算出弹簧 ______( Ⅱ 的劲度系数. 1 2 3 4 钩码数 LA/cm 15.71 19.71 23.66 27.76 LB/cm 29.96 35.76 41.51 47.36
C．a的劲度系数比b的小劲度系数图象不过原点
D．测得的弹力与弹簧的长度成正比
考点一实验原理与实验操作
2.(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系” (1) 实验中应以所研究的的实验中，以下说法正确的是( AB ) 一根弹簧为实验对象， A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性在弹性限度内通过增减限度钩码的数目来改变对弹 B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，簧的拉力，以探究弹力应保证弹簧位于竖直位臵且处于平衡和弹簧伸长量的关系，状态并且拉力和重力平衡， C．用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的所以选A、B. 伸长量 D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等

【步步高】高考物理大一轮复习第二章 1课时力重力弹力课件

的运动状态，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律
确定弹力的方向．
课堂探究·突破考点
第1课时
3．几种接触弹力的方向
弹力
弹力的方向
面与面接触的弹力垂直于接触面，指向受力物体
本
点与面接触的弹力
过接触点垂直于接触面(或接触面的切面)，指向受力物体
课栏目开
球与面接触的弹力
在接触点与球心连线上，指向受力物体
用长度相同的两根细线悬挂在水平天花板上的同一
点 O，再用长度相同的细线连接 A、B 两小球，如图
本
4 所示．然后用一水平向右的力 F 拉小球 A，使三线
课栏
均处于直线状态，此时 OB 线恰好位于竖直方向，且
目
两小球都静止，小球可视为质点，则拉力 F 的大小
开关
为
()
A．0 B. 3mg
图4 3
C. 3 mg
D．mg
课堂探究·突破考点
第1课时
解析 OB恰好竖直，说明AB绳无弹力，对A进行受力分析如图：
本课栏目开关
由图知，F＝mgtan 60°＝ 3mg. 答案 B
课堂探究·突破考点
第1课时
考点三弹簧模型
考点解读
中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有
如下几个特性：
本课
(1)弹簧产生的弹力遵循胡克定律 F＝kx，其中 x 是弹簧的形
时也是受力(施力)物体．
(3)矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向，力的
运算遵循平行四边形定则或三角形定则．
基础再现·深度思考
第1课时
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有刻

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。

2014年《步步高》高三物理一轮复习第二章第1讲重力弹力摩擦力(人教版)

第二章相互作用第1讲重力弹力摩擦力时间：60分钟一、单项选择题1．关于由滑动摩擦力公式F f ＝μF N 推出的μ＝F f F N，下列说法正确的是( )． A ．动摩擦因数μ与摩擦力F f 成正比，F f 越大，μ越大B ．动摩擦因数μ与正压力F N 成反比，F N 越大，μ越小C ．μ与F f 成正比，与F N 成反比D ．μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定解析动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙程度及材料决定，与摩擦力F f 和压力F N 无关，一旦材料和接触面的情况确定了，动摩擦因数μ也就确定了．答案 D2．(2013·揭阳模拟)如图2－1－13所示，物体P 放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度小于原长．若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F 向右拉P ，直到拉动，那么在P 被拉动之前的过程中，弹簧对P 的弹力F T 的大小和地面对P 的摩擦力F f 的大小的变化情况是有不逮 ( )．A ．弹簧对P 的弹力F T 始终增大，地面对P 的摩擦力始终减小B ．弹簧对P 的弹力F T 保持不变，地面对P 的摩擦力始终增大C ．弹簧对P 的弹力F T 保持不变，地面对P 的摩擦力先减小后增大D ．弹簧对P 的弹力F T 先不变后增大，地面对P 的摩擦力先增大后减小图2－1－13解析物体P始终静止不动，故弹簧的形变量没有变化，弹力F T保持不变．由力平衡知F＝F f－F T，力F逐渐增大时，F f也逐渐增大，故选项B正确．答案 B3．质量为m的物体在水平面上，在大小相等、互相垂直的水平力F1和F2的作用下，从静止开始沿水平面运动，如图2－1－14所示，若物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体()．A．在F1的反方向上受到F f1＝μmg的摩擦力B．在F2的反方向上受到F f2＝μmg的摩擦力C．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为F f＝2μmgD．在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为F f＝μmg答案 D4．如图2－1－15所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1<v2)，绳中的拉力分别为F1、F2，则下列说法正确的是()．A．物体受到的摩擦力F f1<F f2B．物体所受摩擦力方向向右C．F1＝F2D．传送带速度足够大时，物体受到的摩擦力可为0解析物体的受力如图所示，滑动摩擦力与绳的拉力的水平分量平衡，因此方向向左，B错；设绳与水平方向成θ角，则F cos θ－μF N＝0，F N＋F sin θ－mg＝0，解得F＝μmgcos θ＋μsin θ，恒定不变，C正确；滑动摩擦力F f＝F cos θ＝μmg cos θcos θ＋μsin θ也不变，A、D错．图2－1－14图2－1－15答案 C5．如图2－1－16所示，在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球，小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等，盒子沿倾角为α的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是( )．A ．无论盒子沿斜面上滑还是下滑，球都仅对盒子的下底面有压力B ．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和右侧面有压力C ．盒子沿斜面下滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力D ．盒子沿斜面上滑时，球对盒子的下底面和左侧面有压力解析先以盒子和小球组成的系统为研究对象，无论上滑还是下滑，用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a ＝g sin α，方向沿斜面向下，由于盒子和小球始终保持相对静止，所以小球的加速度大小也是a ＝g sin α，方向沿斜面向下，小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力，因此不需要左、右侧面提供弹力．答案 A6．(2013·六安质量检测)如图2－1－17所示，楔形物块a 固定在水平地面上，在其斜面上静止着小物块b .现用大小一定的力F 分别沿不同方向作用在小物块b 上，小物块b 仍保持静止，如下图所示．则a 、b 之间的静摩擦力一定增大的是 ( )．图2－1－16图2－1－17解析未加力F 前对b 进行受力分析可知，b 受沿斜面向上的静摩擦力．A 中加力F 后，静摩擦力一定增大；B 、C 中加力F 后，静摩擦力可能减小，B 、C 错；D 中加力F 后，静摩擦力不变，D 错．A 选项正确．答案 A二、多项选择题7．如图2－1－18所示，在一张大桌子上放两个平面镜M 和N ，让一束光依次被两面镜子反射，最后射到墙上，形成一个光点P .用力压桌面，观察墙上光点位置的变化．下列说法中正确的是 ( )．A ．F 增大，P 上移B ．F 增大，P 下移C ．F 减小，P 下移D ．F 减小，P 上移解析本题考查微小形变的放大法．当力F 增大时，两镜面均向里倾斜，使入射角减小，经两次累积，使反射光线的反射角更小，光点P 下移；反之，若力F 减小，光点P 上移．所以，选项B 、D 正确．答案 BD8．(2011·山东卷，19)如图2－1－19所示，将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．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 fa ≠0，b 所受摩擦力F fb ＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间 ( )．图2－1－19图2－1－18A ．F fa 大小不变B ．F fa 方向改变C ．F fb 仍然为零D ．F fb 方向向右解析右侧绳剪断瞬间，木块b 受到弹簧向左的拉力和向右的摩擦力(因b 在弹簧拉力作用下有向左运动的趋势)，故选项C 错误、选项D 正确．木块a 受左侧绳的拉力和弹簧弹力不变(弹簧未来得及形变)，故F fa 不变．选项A 正确、选项B 错误．答案 AD9．(多选)(2013·海南琼海一模)如图2－1－20所示，将一物块分成相等的A 、B 两部分靠在一起，下端放置在地面上，上端用绳子拴在天花板上，绳子处于竖直伸直状态，整个装置静止，则( )．A ．绳子上拉力可能为零B ．地面受的压力可能为零C ．地面与物体间可能存在摩擦力D ．A 、B 之间可能存在摩擦力解析经分析，绳子上拉力可能为零，地面受的压力不可能为零，选项A 对、B 错；由于绳子处于竖直伸直状态，绳子中拉力只可能竖直向上，所以地面与B 间不可能存在摩擦力，而A 、B 之间可能存在摩擦力，选项C 错而D 对．答案 AD10．(多选)如图2－1－21甲所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜面向上的外力F作用下，斜面和物块始终处于静止状态．当外力F 按照图乙所示规律变化时，下列说法正确的是 ( )．图2－1－20图2－1－21A ．地面对斜面的摩擦力逐渐减小B ．地面对斜面的摩擦力逐渐增大C ．物块对斜面的摩擦力可能一直增大D ．物块对斜面的摩擦力可能一直减小解析设斜面的倾角为θ，物块和斜面均处于平衡状态，以物块和斜面作为整体研究，在水平方向上有f ＝F cos θ，外力不断减小，故地面对斜面的摩擦力不断减小，故A 正确、B 错误．对于物块m ，沿斜面方向：(1)若F 0>mg sin θ，随外力F 不断减小，斜面对物块的摩擦力先沿斜面向下减小为零，再沿斜面向上逐渐增大；(2)若F 0≤mg sin θ，随外力F 不断减小，斜面对物块的摩擦力沿斜面向上不断增大，故C 正确、D 错误．答案 AC11．(多选)A 、B 两物块如图2－1－22叠放，一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑．则( )．A ．A 、B 间无摩擦力B ．B 与斜面间的动摩擦因数μ＝tan αC ．A 、B 间有摩擦力，且B 对A 的摩擦力对A 做负功D ．B 对斜面的摩擦力方向沿斜面向下解析选取A 为研究对象，对其受力分析可知，物体A 除了受到竖直向下的重力G A 和垂直A 、B 接触面向上的弹力F N 作用外，肯定还受到平行于A 、B 接触面指向左上方的摩擦力F f 的作用，如图所示．根据受力图可知，B 对A 的摩擦力F f与运动方向之间的夹角小图2－1－22于90°，所以摩擦力F f对A做正功，选项A、C均错误；选取A、B组成的系统为研究对象，该系统始终处于平衡状态，对其受力分析，根据力的平衡条件易得，斜面对整体的滑动摩擦力方向沿斜面向上，根据牛顿第三定律可知B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下，故选项D正确；沿斜面方向(m A＋m B)g sin α＝μ(m A＋m B)g cos α，解得μ＝tan α，故选项B正确．答案BD12．用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数μ，有如图2－1－23所示的两种装置．(1)为了能够用弹簧测力计读数表示滑动摩擦力，图示装置的两种情况中，木块A是否都要做匀速运动？(2)若木块A做匀速运动，甲图中A、B间的摩擦力大小是否等于拉力F a的大小？(3)若A、B的重力分别为100 N和150 N，甲图中当物体A被拉动时，弹簧测力计的读数为60 N，拉力F a＝110 N，求A、B间的动摩擦因数μ.图2－1－23解析(1)甲图装置中只要A相对B滑动即可，弹簧测力计的拉力大小等于B受到的滑动摩擦力大小；乙图装置中要使弹簧测力计的拉力大小等于A受到的摩擦力大小，A必须做匀速直线运动，即处于平衡状态．(2)甲图中A受B和地面的滑动摩擦力而使A处于匀速运动状态，应是这两个滑动摩擦力的大小之和等于拉力F a的大小．(3)F N＝G B＝150 N，B所受滑动摩擦力大小等于此时弹簧测力计读数，即为F f＝60 N，则由F f＝μF N可求得μ＝0.4.(注：滑动摩擦力与F a的大小无关，这种实验方案显然优于乙图装置的方案)答案(1)甲图中A可以不做匀速运动，乙图中A必须做匀速运动(2)不等(3)0.4。

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

实验三探究两个互成角度的力的合成规律目标要求 1.掌握实验原理、器材、步骤及注意事项.2.理解教材基本实验的数据处理方法，并会进行误差分析.3.理解创新和拓展实验原理并会处理数据，进行误差分析．实验技能储备1．实验原理如图所示，分别用一个力F、互成角度的两个力F1、F2，使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点O，即伸长量相同，根据合力的定义，F为F1和F2的合力，作出力F及F1、F2的图示，分析F、F1和F2的关系．2．实验器材方木板，白纸，弹簧测力计(两个)，橡皮条，小圆环，细绳套(两个)，三角板，刻度尺，图钉(若干)，铅笔．3．实验步骤(1)装置安装：在方木板上用图钉固定一张白纸，如图甲，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的原长为GE.(2)两力拉：如图乙，在小圆环上系上两个细绳套，用手通过两个弹簧测力计互成角度地共同拉动小圆环，小圆环处于O点，橡皮条伸长的长度为EO.用铅笔描下O点位置、细绳套的方向，并记录两弹簧测力计的示数F1、F2.(3)一力拉：如图丙，改用一个弹簧测力计单独拉住小圆环，仍使它处于O点，记下细绳套的方向和弹簧测力计的示数F.(4)重复实验：改变拉力F1和F2的大小和方向，重复做几次实验．4．数据处理(1)用铅笔和刻度尺从点O沿两细绳套的方向画直线，按选定的标度作出F1、F2和F的图示．(2)以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线代表的力记为F′，如图丁．(3)分析多次实验得到的多组数据，比较F与F′在误差允许的范围内是否完全重合，从而总结出两个互成角度的力的合成规律：平行四边形定则．5．注意事项(1)弹簧相同：使用弹簧测力计前，要先观察指针是否指在零刻度处，若指针不在零刻度处，要设法调整指针，使它指在零刻度处，再将两个弹簧测力计的挂钩钩在一起，向相反方向拉，两个测力计的示数相同方可使用．(2)位置不变：在同一次实验中，使橡皮条拉长时小圆环的位置一定要相同．(3)角度合适：用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°～120°之间为宜．(4)尽量减少误差：在合力不超出弹簧测力计的量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些；细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．(5)统一标度：在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些．考点一教材原型实验例1(2023·黑龙江省哈师大附中高三检测)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，实验装置及实验过程如图甲、乙、丙所示，E为橡皮筋原长时小圆环的位置，O为实验时小圆环被拉至的位置．(1)图丁中弹簧测力计的示数为________ N；(2)在实验过程中，不必记录的有________；A．甲图中E的位置B．乙图中O的位置C．OB、OC的方向D．弹簧测力计的示数(3)下列选项中，与本实验要求相符的是________；A．两细绳OB、OC夹角越大越好B．读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度C．实验时，只需保证两次橡皮筋伸长量相同即可(4)某次实验记录纸如图戊所示，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点，拉力F的方向过P 点；三个力的大小分别为：F1＝N、F2＝N和F＝N，得出正确实验结论后，请根据实验结论和图中给出的标度：①在图中作出F1和F2的合力；②根据作图求出该合力大小为________ N.答案(1)(2)A(3)B(4)①见解析图②解析(1)弹簧测力计最小分度值为N，估读到N，题图丁中读数为N.(2)必须要记录的有两个分力F1和F2的大小和方向、合力F的大小和方向，力的大小通过弹簧测力计读出，两次都要使小圆环被拉到O点位置，所以必须记录的有B、C、D；不需要记录的是题图甲中E的位置，故选A.(3)两个细绳OB、OC夹角要适当大一些，但不能太大，合力一定时，两分力夹角太大导致两分力太大，测量误差变大，A错误；读数时，视线应正对弹簧测力计的刻度，规范操作，B 正确；实验时，不仅需保证两次橡皮筋伸长量相同，还必须都是沿竖直方向伸长至O点才行，C错误．(4)①由于标度已经选定，作图时要保证表示F1、F2的线段长度分别为标度的倍和倍，作图如图所示；②量出作图法求出的合力长度约为标度的倍，所以合力大小为N.例2(2023·浙江绍兴市模拟)如图所示，某同学在家中尝试验证力的平行四边形定则，他找到三根完全相同的橡皮条(遵循胡克定律)、三角板、刻度尺、白纸、方木板、几枚图钉、细绳，并设计了如下实验．(1)将三根橡皮条两端各拴接一根相同的细绳，用刻度尺测出橡皮条的原长，记为L0.(2)将三根橡皮条一端的细绳拴在同一结点上，另一端的细绳分别拴在三个图钉上．(3)将白纸固定在方木板上，互成角度地拉伸三根橡皮条，并在白纸上分别固定三枚图钉，如图所示，记下结点位置O和________________________________，分别测出三根橡皮条的长度，记为L1、L2、L3，则三根橡皮条的拉力大小之比为________________________________．(4)取下器材，用铅笔和刻度尺从O点沿着三根橡皮条的方向画直线，按照一定的标度作出三根橡皮条对结点O的拉力F1、F2、F3的图示，用平行四边形定则求出F1、F2的合力F.改变三枚图钉的位置重复实验．(5)若测量发现F与F3在同一直线上，大小接近相等，则实验结论为____________________ _______________________________________________________________________________.本实验采用的科学方法是____________(填“理想实验法”或“等效替代法”)．答案(3)三根橡皮条伸长的方向(L1－L0)∶(L2－L0)∶(L3－L0)(5)在实验误差允许的范围内，力的合成遵循力的平行四边形定则等效替代法解析(3)要作出力的图示，需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时，也要记录三根橡皮条伸长的方向；三根橡皮条的拉力大小之比等于三根橡皮条的伸长量之比，即为(L1－L0)∶(L2－L0)∶(L3－L0)．(5)结点O受三个力的作用处于平衡状态，所受合力为零，则实验结论为：在实验误差允许的范围内，力的合成遵循力的平行四边形定则；在“验证力的平行四边形定则”实验中，运用了合力的作用效果和分力的作用效果相同这一原理进行实验，故采用了等效替代法．考点二探索创新实验常见创新实验方案合力的改进：橡皮筋伸长到同一位置→钩码(重物)的重力不变分力的改进：弹簧测力计示数→⎩⎪⎨⎪⎧力传感器钩码的重力力的大小创新：弹簧测力计的示数→橡皮筋长度的变化考向1 实验原理的改进例3 某同学要验证力的平行四边形定则，所用器材有：轻弹簧一只，钩码一个，橡皮条一根，刻度尺及细绳若干．实验步骤：①用轻弹簧竖直悬挂钩码，静止时测得弹簧的伸长量为 cm.②如图所示，把橡皮条的一端固定在竖直板上的A 点，用两根细绳连在橡皮条的另一端，其中一根细绳挂上钩码，另一根细绳与轻弹簧连接并用力拉弹簧使橡皮条伸长，让细绳和橡皮条的结点到达O 点，用铅笔在白纸上记下O 点的位置，并分别沿细绳的方向在适当位置标出点B 、C .③测得轻弹簧的伸长量为 cm.④去掉钩码，只用轻弹簧仍将结点拉到O 点的位置，并标出了力F 作用线上的一点D ，测得此时轻弹簧的伸长量为 cm.请完成下列问题：(1)该实验____________(选填“需要”或“不需要”)测出钩码的重力；(2)在图中以O 为力的作用点，每一个小方格边长代表 cm ，以 cm 为标度作出各力的图示，并根据平行四边形定则作出步骤②中的两个力的合力F ′的图示；(3)观察比较F 和F ′，得出的结论是__________________________________．答案(1)不需要(2)见解析图(3)在误差允许的范围内，力的平行四边形定则成立解析(1)由胡克定律可得，在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F与弹簧伸长(或缩短)的长度成正比，即有F＝kΔx，故可以用弹簧的伸长量来代替重力的大小，无需测出钩码的重力；(2)根据平行四边形定则作出步骤②中的两个力的合力F′的图示，如图所示(3)观察比较F和F′，由图示可得出的结论是：在误差允许的范围内，力的平行四边形定则成立．考向2测量物理量的创新例4某实验小组欲验证力的平行四边形定则．实验步骤如下：①将弹簧测力计固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向；②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧测力计的挂钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧测力计的示数为某一设定值，将橡皮筋两端的位置标记为O1、O2，记录弹簧测力计的示数F，测量并记录O1、O2间的距离(即橡皮筋的长度l)．每次将弹簧测力计的示数改变N，测出对应的l，部分数据如下表所示；F/N0l/cm l0③找出步骤②中F＝N时橡皮筋两端的位置，重新标记为O、O′(橡皮筋上端为O，下端为O′)，此时橡皮筋的拉力记为F OO′；④在挂钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在挂钩上，如图乙所示，用两圆珠笔尖成适当角度地同时拉橡皮筋的两端，使挂钩的下端到达O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA 段的拉力记为F OA，OB段的拉力记为F OB；⑤根据给出的标度，作出F OA和F OB的合力F′，如图丙所示．(1)利用表中数据可得l0＝________ cm；(2)若测得OA＝cm，OB＝cm，则F OA的大小为________ N；(3)通过比较F′与________的大小和方向，即可得出实验结论．答案(1)(2)(3)F OO′解析(1)根据胡克定律，有ΔF＝kΔx代入表格中第二组和第三组数据，有(－) N＝k(－)×10－2 m解得k＝100 N/m同理，再代入第一组和第二组数据，有(－0) N＝100 N/m×(－l0)×10－2 m解得l0＝cm.(2)根据OA、OB的长度可求橡皮筋的弹力大小为F OA＝kΔl＝100×(＋－)×10－2 N＝N(3)在两个力的作用效果和一个力的作用效果相同的情况下，通过比较F′和F OO′的大小和方向，即可验证力的平行四边形定则．考向3实验器材的创新例5如图所示，某实验小组同学利用DIS实验装置研究力的平行四边形定则，A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的圆弧形轨道移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长为m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ；②对两个传感器进行调零；③用另一根绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器的读数；④取下钩码，移动传感器A改变θ角，重复上述实验步骤，得到表格．F1/N……(1)根据表格，A传感器对应的是表中力______(选填“F1”或“F2”)．钩码质量为______ kg(g 取10 m/s2，结果保留1位有效数字)．(2)本实验中多次对传感器进行调零，对此操作说明正确的是________．A．因为事先忘记调零B．何时调零对实验结果没有影响C．为了消除水平杆自身重力对结果的影响D．可以完全消除实验的误差(3)实验中，让A传感器沿圆心为O的圆弧形(而不是其他形状)轨道移动的主要目的是________．A．方便改变A传感器的读数B．方便改变B传感器的读数C．保持杆右端O的位置不变D．方便改变细绳与杆的夹角θ答案(1)F1(2)C(3)C解析(1)A传感器中的力均为拉力，为正值，故A传感器对应的是表中力F1，平衡时，mg ＝F1sin θ当θ＝30°时，F1＝N，可求得m≈ kg(2)在挂钩码之前，对传感器进行调零，是为了消除水平杆自身重力对结果的影响，故C正确．(3)让A传感器沿圆心为O的圆弧形轨道移动的过程中，传感器与O点的距离保持不变，即O点位置保持不变，故A、B、D错误，C正确．课时精练1．(2023·云南省模拟)如图甲所示，实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，先将白纸贴在水平桌面上，然后将橡皮筋的一端用图钉固定在白纸上的O点，让橡皮筋处于原长．部分实验步骤如下：(1)用一个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的P端拉至O1点，此时拉力的大小F可由弹簧测力计读出，弹簧测力计的示数如图乙所示，F的大小为________ N；(2)用两个弹簧测力计通过细绳同时拉橡皮筋的P端，再次将P端拉到O1点．此时观察到两个弹簧测力计的示数分别为F1＝N，F2＝N，方向如图丙的虚线所示；(3)用图丙所示的标度，以O1点为作用点，在图丙中画出这两个共点力的合力F合的图示，F合的大小为________ N(结果保留3位有效数字)；(4)通过比较________这两个力的大小和方向，即可得出实验结论．答案(1)(3)见解析图( ～)(4)F和F合解析(1)弹簧测力计的最小刻度为N，则F的大小为N；(3)画出这两个共点力的合力F合如图：由图可知F合的大小为N(～N)；(4)通过比较F和F合这两个力的大小和方向，即可得出实验结论．2．(2023·浙江省镇海中学模拟)某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则．设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定于量角器圆心O的正上方A处，另一端系着绳套1和绳套2.(1)主要实验步骤如下：①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F；②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点．此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下拉绳套1的弹簧测力计的示数F1；③根据力的平行四边形定则计算此时绳套1的拉力F1′＝________ F；④比较F1和F1′，即可初步验证力的平行四边形定则；⑤改变绳套2的方向，重复上述实验步骤．(2)保持绳套2的方向不变，绳套1从图示位置逆时针缓慢转动90°，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________．A．逐渐增大B．先增大后减小C．逐渐减小D．先减小后增大答案(1)③33(2)D解析(1)③根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力F1′＝F tan 30°＝3 3F(2)保持绳套2的方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动90°，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，说明两个细绳拉力的合力不变，作图如下，故绳套1的拉力先减小后增大，故A、B、C错误，D正确．3．某学生实验小组设计了一个“验证力的平行四边形定则”的实验，装置如图甲所示，在竖直放置的木板上部附近两侧，固定两个力传感器，同一高度放置两个可以移动的定滑轮，两根细绳跨过定滑轮分别与两力传感器连接，在两细绳连接的结点O下方悬挂钩码，力传感器1、2的示数分别为F1、F2，调节两个定滑轮的位置可以改变两细绳间的夹角．实验中使用若干相同的钩码，每个钩码质量均为100 g，取g＝m/s2.(1)关于实验，下列说法正确的是________．A．实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内B．每次实验都必须保证结点位于O点C．实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向D．实验时还需要用一个力传感器单独测量悬挂于O点钩码的总重力(2)根据某次实验得到的数据，该同学已经按照力的图示的要求画出了F1、F2(如图乙)，请你作图得到F1、F2的合力F(只作图，不求大小)，并写出该合力不完全竖直的一种可能原因．____________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________答案(1)AC(2)见解析图定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等(回答出一项合理答案即可)解析(1)实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内，以保证钩码重力等于细绳的拉力，选项A正确；该装置不需要每次实验保证结点位于O点，选项B错误；实验时需要记录钩码数量、两力传感器的示数和三细绳的方向，选项C正确；因为每个钩码的重力已知，所以不需要测钩码总重力，选项D错误．(2)利用平行四边形定则作出F1和F2的合力F，如图所示，该合力方向不完全在竖直方向的可能原因是定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等．4.有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重力相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3，回答下列问题：(1)改变钩码个数，实验可能完成的是________(填正确答案前的字母)．A．钩码的个数N1＝N2＝2，N3＝5B．钩码的个数N1＝N3＝3，N2＝4C．钩码的个数N1＝N2＝N3＝4D．钩码的个数N1＝3，N2＝4，N3＝5(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是________(填选项前字母)．A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三段绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量(3)在作图时，你认为________(填“甲”或“乙”)是正确的．答案(1)BCD(2)A(3)甲解析(1)实验中的分力与合力的关系必须满足：|F1－F2|≤F3≤F1＋F2(等号在反向或同向时取得)，因此B、C、D三项都是可以的．(2)在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向．(3)F3的方向一定竖直向下，由于测量误差，F1和F2的合力方向可能偏离竖直方向，所以甲是正确的．5．(2023·浙江省丽水第二高级中学模拟)在“探究求合力的方法”的实验中：(1)小王同学采用图甲所示实验装置，在实验过程中需要记录的“结点”应该选择________(填“O”或“O′”)．某次实验时弹簧测力计的显示如图乙所示，则读数是________ N.(2)小李同学用两根完全相同的轻弹簧、一瓶矿泉水、智能手机等器材做实验．先用一根弹簧静止悬挂一瓶矿泉水，如图丙所示；然后用两根弹簧互成角度的悬挂同一瓶矿泉水，静止时用智能手机的测角功能分别测出AO、BO与竖直方向的夹角α、β，如图丁所示．对于本实验，下列说法或操作正确的是________．(选填选项前的字母)A．结点O的位置必须固定B．弹簧的劲度系数必须要已知C．必须要测量弹簧的伸长量D．矿泉水的质量对实验误差没有影响答案(1)O′(2)C解析(1)由题图可知，小王同学采用题图甲所示实验装置，在实验过程中需要记录的“结点”应该选择O′.弹簧测力计分度值为N，其读数为N；(2)实验中矿泉水的重力是定值，所以不必保证结点O的位置必须固定，故A错误；实验中，题图丙用来测量合力，题图丁用来测量两个分力，根据胡克定律，力的大小与弹簧伸长量成正比，力的大小可以用弹簧伸长量来表示，因此必须测量弹簧的伸长量，不必知道弹簧的劲度系数，故C正确，B错误；矿泉水的质量影响重力的大小，会影响弹簧测力计读数的精确度，故D错误．。

步步高人教版物理一轮课件(浙江专用)第二章相互作用第2课时摩擦力

题组扣点·深度思考
考点梳理
1．定义：两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时，在接触面上产生阻碍相对运动或 2．产生条件 (1)接触面粗糙；
相对运动趋势
的力．
(2)接触处有挤压作用； (3)两物体间有
相对运动
或
相对运动趋势
．
相反
3．方向：与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向 4．大小 (1)滑动摩擦力：F＝ μFN ；
题组扣点·深度思考
2．滑动摩擦力的计算 Ff=μ FN.FN 是产生滑动摩擦力的前提,且 FN 与 F 一定相互垂直.
课堂探究·考点突破
考点一静摩擦力方向的判断
1．假设法：静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反，利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向．
2．状态法：根据二力平衡条件、牛顿第二定律，可以判断静摩擦力的方向．
(2)静摩擦力的计算
①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关，跟接触面相互挤压力 FN 无直接关系，因此它具有大小、方向的可变性，变化性强是它的特点．对具体问题，要具体分析研究对象的运动状态，根据物体所处的状态(平衡、加速等)，由力的平衡条件或牛顿运动定律求解．
物理
人教版
浙江专用
第二章
相互作用
题组扣点·深度思考
第 2 课时
基础知识题组
摩擦力
1．[对摩擦力的理解]下列关于摩擦力的说法正确的是 A．摩擦力的方向总与物体的运动方向相反 B．摩擦力的大小与相应的正压力成正比
( D )
C．运动着的物体不可能受静摩擦力作用，只能受滑动摩擦力作用 D．静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反
题组扣点·深度思考

关于人教版高三物理教案相互作用5篇

关于人教版高三物理教案相互作用5篇关于人教版高三物理教案相互作用5篇物理学的理论和实验揭示了自然界的奥秘，反映出物质运动的客观规律。

课件与课程内容有着直接联系。

教案是教学蓝图，可以有效提高教学效率。

下面是小编为大家收集的教案模板，供大家参考借鉴。

人教版高三物理教案相互作用（篇1）一、设计实验让学生阐述自己进行实验的初步构想。

①器材。

②电路。

③操作。

对学生的实验方法提出异议，促使学生思索实验的改进。

锁定实验方案，板书合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。

学生按照学案的过程，补充实验器材，画电路图，并且简单陈述自己的实验操作过程。

学生根据老师提出的异议，讨论实验的改进方案，并修正器材、电路图、操作方法。

设计实验部分是一个难点，教师要进行引导，不要轻易否定学生的想法，在设计过程中教师可以提出启发性的问题，让学生自我发现问题。

二、进行实验教师巡视指导，帮助困难学生。

学生以小组为单位进行实验。

实验数据之间的关系非常明显，要让学生从分析数据的过程中感受欧姆定律发现的逻辑过程，传授学生控制变量法。

三、分析论证传授学生观察数据的方法，投影问题，让学生通过观察数据找到问题的答案，最终得到结论。

学生根据教师投影出的问题观察数据，在回答问题的过程中发现规律。

四、评估交流让学生讨论在实验中遇到的问题以及自己对问题的看法和解决办法，教师引领回答几个大家普遍遇到的问题。

学生小组内讨论。

使学生意识到共同讨论可以发现自己的不足，借鉴别人的经验。

反思总结、当堂检测扩展记录表格，让学生补充。

投影一道与生活有关的题目。

学生补充表格。

学生在作业本上完成。

这个练习很简单，但能使学生沿着前面的思维惯性走下去，强化学生对欧姆定律的认识。

这一道练习主要是让学生了解欧姆定律在生活中的应用。

课堂小结让学生归纳这节课学到的知识，回顾实验的设计和操作过程，既强化了知识又锻炼了学生归纳整理知识的能力。

学生归纳。

让学生意识到课堂回顾的重要性，并培养学生归纳整理的能力，对提高学生的自学能力有重要的作用。

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件：第二章相互作用第1讲

小
2.在图中，a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是答案
√
3.(粤教版必修1P74第9题改编)(多选)关于摩擦力，有人总结了四条“不
一定”，其中说法正确的是答案
√A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同 √B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线 √C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动
4.重心：物体的每一部分都受重力作用，可认为重力集中作用于一点即物体的重心. (1)影响重心位置的因素：物体的几何形状；物体的质量分布. (2)不规则薄板形物体重心的确定方法：悬挂法.注意：重心的位置不一定在物体上.
二、弹力 1.弹性形变：撤去外力作用后能够恢复原状的形变. 2.弹力： (1)定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力. (2)产生条件： ①物体间直接接触； ②接触处发生形变 . (3)方向：总是与施力物体形变的方向相反 .
答案瓶子受到与纸条运动方向一致的滑动摩擦力
2
命题点一
重力、弹力的分析与计算
1.弹力有无的判断“三法” 假设将与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运
思动状态是否发生改变.若运动状态不变，则此处不存在弹力；
假路若运动状态改变，则此处一定存在弹力
设图中细线竖直、斜面光滑，因去掉斜面体，小球
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 Nhomakorabea答案
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

步步高2021年高考物理人教版第一轮复习总结彼此作用

学案7 摩擦力一、概念规律题组1．以下说法中不正确的选项是()A．彼此接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力B．两物体间有摩擦力，那么其间必有弹力C．两物体间有弹力，那么其间纷歧定有摩擦力D．两物体间无弹力，那么其间必无摩擦力2．关于静摩擦力，以下说法中不正确的选项是()A．两个运动的物体之间可能有静摩擦力的感化B．静摩擦力的标的目的总是与物体相对运动趋势的标的目的相反C．当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时，但弗成以用F＝μF N计算静摩擦力D．静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关图13．如图1所示，物体在水平向左拉力F1和水平向右拉力F2感化下，静止于水平地面上，那么物体所受摩擦力F f的大小和标的目的为()A．F1>F2时，F f＝F1－F2，标的目的水平向左B．F1<F2时，F f＝F2－F1，标的目的水平向右C．F2＝F1，F f＝0D．按照摩擦力计算公式可知，F f为定值μmg图24．如图2所示，在μ＝0.1的水平面上向右运动的物体，质量为20 kg，在运动过程中，还受到一个水平向左大小为10 N的拉力F感化，那么物体受到滑动摩擦力为(g取10 N/kg)()A．10 N，水平向右B．10 N，水平向左C．20 N，水平向右D．20 N，水平向左二、思想方式题组图35．如图3所示，有三个一样的物体叠放在一起，置于粗糙水平地面上，现用水平力F 感化在B上，三个物体仍然静止，以下说法中正确的选项是()A．A受到B摩擦力的感化B．B受到A、C摩擦力的感化C．B只受C摩擦力的感化D．C只受地面摩擦力的感化图46．如图4所示，一辆汽车在平直公路上，车上有一木箱，试判断以下情况中，木箱所受摩擦力的标的目的以及摩擦力是动力还是阻力．(1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面间无相对滑动)；(2)汽车刹车时(二者无相对滑动)；(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动)；(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时；(5)汽车突然加速，木箱在车上滑动时．一、静摩擦力1．静摩擦力的有无及其标的目的的判断静摩擦力是否存在及其标的目的确实定，但凡采用的方式有“假设法〞和“反推法〞．(1)假设法：假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动．假设发生相对运动，那么说明物体间有相对运动趋势，且假设接触面光滑后物体发生相对运动的标的目的即为相对运动趋势的标的目的，从而确定静摩擦力的标的目的．也可以先假设静摩擦力沿某标的目的，再分析物体运动状态是否泛起跟条件相矛盾的结果，从而对假设标的目的做出取舍．(2)反推法：从研究物体浮现出的运动状态这个结果反推它必需具有的条件，分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的感化，就很容易判断出摩擦力的标的目的了．【例1】指明物体A在以下四种情况下所受的静摩擦力的标的目的．①物体A静止于斜面上，如图5甲所示；②物体A受到水平拉力F感化仍静止在水平面上，如图乙所示；③物体A放在车上，在刹车过程中，A相对于车厢静止，如图丙所示；④物体A在水平转台上，随转台一起匀速转动，如图丁所示．图5[标准思维][针对训练1]如图6所示，物体A置于倾斜的传送带上，它能随传送带一起向上或向下做匀速运动，以下关于物体A在上述两种情况下的受力描述，正确的选项是()图6A．物体A随传送带一起向上运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下B．物体A随传送带一起向下运动时，A所受的摩擦力沿斜面向下C．物体A随传送带一起向下运动时，A不受摩擦力感化D．无论物体A随传送带一起向上还是向下运动，传送带对物体A的感化力均一样2．静摩擦力大小的计算(1)静摩擦力与使物体产生相对运动趋势的外力密切相关，但与两接触面间的彼此间的压力F N无直接关系，依据物体的运动状态进展计算．(2)物体处于平衡状态时(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件求解．(3)假设有加速度时，可由动力学规律建立方程求解．【例2】(2021·天津·1)物块静止在固定的斜面上，分别按图示的标的目的对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，那么物块所受的静摩擦力增大的是() [标准思维]二、滑动摩擦力的大小与标的目的1．滑动摩擦力必然与物体间相对运动的标的目的相反2．计算公式：F＝μF N，其中μ为动摩擦因数，它与材料，接触面粗糙程度有关，与运动的速度、接触面积无关．图7【例3】如图7所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m＝2 kg的物体上，另一端施一水平拉力F.(g＝10 m/s2)(1)假设物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体刚好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？(2)假设将弹簧拉长至11 cm，物体所受到的摩擦力大小为多少？(3)假设将弹簧拉长至13 cm，物体所受的摩擦力大小为多少？(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)[标准思维]【例4】(2021·湖南·18)如图8所示，一物块置于水平地面上．当用与水平标的目的成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平标的目的成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．假设F1和F2的大小相等，那么物块与地面之间的动摩擦因数为()图8A.3－1 B．2－3C.32－12D．1－32[标准思维][针对训练2]如图9所示，图9质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2，当它们从静止开场沿斜面加速下滑时，两物体始终保持相对静止，那么P受到的摩擦力大小为()A．0 B．μ1mg cos θC．μ2mg cos θ D．(μ1＋μ2)mg cos θ【根底演练】1．如图10所示，图10有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，那么以下说法中正确的选项是()A．容器受到的摩擦力不变B．容器受到的摩擦力逐渐减小C．水平力F可能不变D．水平力F必需逐渐增大图112．装修工人在搬运材料时施加一个水平拉力将其从水平台面上拖出，如图11所示，那么在匀加速拖出的过程中()A．材料与平台之间的接触面积逐渐减小，摩擦力逐渐减小B．材料与平台之间的相对速度逐渐增大，摩擦力逐渐增大C．平台对材料的支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小D．材料与平台之间的动摩擦因数不变，支持力也不变，因而工人拉力也不变3.图12如图12所示，物体A放在倾斜的木板上，木板的倾角α为30°和45°时物块所受的摩擦力大小刚好相等，那么物块和木板间的滑动摩擦因数为()A．1/2 B.2/2C.3/2D.5/24.图13(2021·韶关市第二次模拟考试)如图13所示，用水平力F推乙物块，使甲、乙、丙、丁四个完全一样的物块一起沿水平地面以一样的速度匀速运动，各物块受到摩擦力的情况是()A．甲物块受到一个摩擦力的感化B．乙物体受到两个摩擦力的感化C．丙物体受到两个摩擦力的感化D．丁物块没有受到摩擦力的感化图145．(2021·江苏南通一模)如图14所示，质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，以下图中暗示该物块的速度v和所受摩擦力F f随时间t变化的图线(以初速度v0的标的目的为正标的目的)，可能正确的选项是()6.图15(2021·徐州测试)如图15所示，质量为m1的木块在质量为m2的长木板上滑行，长木板与地面间动摩擦因数为μ1，木块与长木板间动摩擦因数为μ2，假设长木板仍处于静止状态，那么长木板受地面摩擦力大小必然为()A．μ1(m1＋m2)g B．μ2m1gC．μ1m1g D．μ1m1g＋μ2m2g图167．(2021·无锡市期中考试)如图16所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C 上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触．假设使斜劈A在斜面C上静止不动，那么P、Q对球B无压力．以下说法不正确的选项是()A．假设C的斜面光滑，斜劈A由静止释放，那么Q点对球B有压力B．假设C的斜面光滑，斜劈A以必然的初速度沿斜面向上滑行，那么P、Q对球B均无压力C．假设C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，那么P、Q对球B均无压力D．假设C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，那么Q点对球B有压力【能力提升】8．一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角为α＝37°、动摩擦因数为0.2的固定斜面上，以下选项中所示的四种情况下物体不能处于平衡状态的是(令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)()9．(2021·北京·18)图17如图17所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.假设滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，那么()A．将滑块由静止释放，如果μ>tan θ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ<tan θ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉着滑块向上匀速滑动，如果μ＝tan θ，拉力大小应是2mg sin θD．用平行于斜面向下的力拉着滑块向下匀速滑动，如果μ＝tan θ，拉力大小应是mg sin θ题号123456789答案10.(2021·田家炳实验中学模拟)图18某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图18所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进展监测，表中是她记录的实验数据．木块的重力为10.00 N，重力加速度为g＝9.8 m/s2，按照表格中的数据答复以下问题(答案保存3位有效数字)：实验次数运动状态水平拉力F/N1静止 3.622静止 4.003匀速 4.014匀加速 5.015匀加速 5.49(1)max(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________；(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力F f＝________ N.11．如图19所示，图19水平面上有一重为40 N的物体，受到F1＝13 N和F2＝6 N的水平力感化而保持静止．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物体所受的摩擦力的大小与标的目的；(2)假设只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和标的目的．图2012．如图20所示，在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.求：(1)物体所受的摩擦力(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)；(2)假设用原长为10 cm，劲度系数为3.1×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，那么弹簧的最终长度是多少？(取g＝10 m/s2)学案7摩擦力【课前双基回扣】1．BD 2.AB3．AC[①当F1>F2时，物体有向左的运动趋势，故F f标的目的为水平向右，按照平衡条件可知F f＝F1－F2.②当F1<F2时，物体有向右的运动趋势，故F f标的目的为水平向左，同理可得，F f＝F2－F1.③当F1＝F2时，物体受力平衡，无相对运动趋势，故F f＝0.④题中物体处于静止状态，不会有滑动摩擦力产生，计算公式不成立．故正确答案为A、C.]4．D[此题考察滑动摩擦力的大小和标的目的与物体受到的动力标的目的无关的特点．在此题中，物体受水平力和不受水平力，物体对地面的压力都等于物体的重力，据滑动摩擦力计算公式：F＝μF N，其中F N＝mg＝200 N，获得F＝20 N，摩擦力标的目的与物体相对地面的运动标的目的相反，即水平向左．]5．C[由于A处于平衡状态，故A不受B的摩擦力；把A、B作为一个整体，水平标的目的上其受到力F的感化，故C对B有向左的摩擦力，按照力的定义，B对C有向右的摩擦力，把A、B、C作为一个整体，由于其受力平衡，故地面对C有向左的摩擦力，按照以上分析，只有选项C正确．]6．见解析解析(1)木箱随汽车一起由静止加速运动时，假设二者的接触面是光滑的，那么汽车加速时，木箱会保持原有静止状态，因此它将相对于汽车向后滑动，而实际木箱没有滑动，有相对于汽车向后滑动的趋势，所以，木箱受到向前的静摩擦力．因为静摩擦力的标的目的与木箱运动标的目的一样，是动力．(2)汽车刹车时，速度减小，假设木箱与汽车的接触面是光滑的，那么木箱将相对汽车向前滑动，而实际木箱没有滑动，但有相对汽车向前滑动的趋势，所以木箱受到向后的静摩擦力．因为静摩擦力的标的目的与木箱运动标的目的相反，是阻力．(3)木箱随汽车一起匀速运动时，二者无相对滑动，木箱受到重力和支持力，假设木箱再受到汽车的水平向前的摩擦力，由二力平衡条件可知：竖直标的目的上支持力与重力抵消，但水平标的目的上没有力与摩擦力抵消，这样物体不能保持平衡，故假设不正确，所以木箱不受摩擦力感化．(4)汽车刹车，木箱在车上向前滑动时，木箱和汽车之间有相对运动，且相对汽车向前滑动，故木箱受到向后的滑动摩擦力，因为滑动摩擦力的标的目的与木箱运动标的目的相反，是阻力．(5)汽车突然加速，木箱在车上滑动时，木箱和汽车之间有相对运动，且相对汽车向后滑动，故木箱受到向前的滑动摩擦力．因为滑动摩擦力的标的目的与木箱运动标的目的一样，是动力．思维提升1．摩擦力的多解问题主要是由于：(1)静摩擦力的大小、标的目的会随外因(外力，状态)改变而改变；(2)分歧条件下，物体所受的摩擦力可能是静摩擦力、最大静摩擦力或滑动摩擦力．在分析时分别讨论可使问题简化．2．(1)如何分析一个物体受到的摩擦力？一看“接触〞，看该物体与周围几个物体接触，就最多可能有几个摩擦力．二看接触面间是否有“压力〞，是否有“相对运动〞或“相对运动趋势〞．三要“分析〞，综合分析物体的受力情况，结合物体的运动状态，判断物体所受摩擦力的情况．(2)判断摩擦力时，有时还会用到假设法和整体法．3．(1)“假设法〞是判断静摩擦力标的目的的有效方式．(2)对于摩擦力，如果没有明确指出物体受的是滑动摩擦力还是静摩擦力，那它的标的目的可以与物体运动的标的目的相反，也可以与物体运动的标的目的一样．【核心考点突破】例1 甲图中，沿斜面向上乙图中，水平向左丙图中，水平向左丁图中，总指向圆心解析运用假设法判断出图甲斜面上的物体有沿斜面向下滑动的趋势，所受的静摩擦力沿斜面向上；图乙中的物体A有向右滑动的趋势，所受静摩擦力沿水平面向左．判断静摩擦力标的目的，还可以按照共点力感化下物体的平衡条件或牛顿第二定律判断，图丙中，A物体随车一起向右减速运动，其加速度标的目的水平向左，故A物体所受静摩擦力水平向左(与加速度同向)；图丁中，A物体随转台匀速转动，做匀速圆周运动，其加速度总指向圆心，那么A受到的静摩擦力也总指向圆心．[标准思维](1)静摩擦力产生在两个相对静止的物体之间，但物体本身纷歧定静止；(2)静摩擦力的标的目的可以和运动标的目的一样，也可以和运动标的目的相反，还可能成任意夹角(如手拿瓶子斜向上运动的过程中)．所以静摩擦力可以是阻力，也可以是动力；(3)静摩擦力标的目的的判断有时按照产生条件无法直接判断出来，要结合物体的运动情况来进展判断．例2 D [对物块受力分析，由平衡条件知A 、B 两种情况不会改变摩擦力的大小，C 中F 竖直向上，静摩擦力减小，D 中F 竖直向下，静摩擦力由mg sin θ变为(mg ＋F )sin θ，增大，故D 对．][标准思维] 静摩擦力的大小但凡可按照平衡条件或牛顿第二定律来计算．例3 (1)200 N/m (2)2 N (3)4 N解析 (1)物体匀速运动时，k (x －x 0)＝μmg那么k ＝μmg x －x 0＝0.2×2×100.12－0.10N /m ＝200 N/m (2)F 1＝k (x 1－x 0)＝200×(0.11－0.10) N ＝2 N最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力F max ＝0.2×2×10 N ＝4 N故物体没动，所受静摩擦力F f1＝F 1＝2 N.(3)弹簧弹力F 2＝k (x 2－x 0)＝200×(0.13－0.10) N ＝6 N.物体将加速前进，此时所受到的滑动摩擦力为F f2＝μF N ＝μmg ＝0.2×2×10 N ＝4 N.[标准思维] 摩擦力大小的计算方式：在计算摩擦力的大小之前，必需先分析物体的运动情况，判明是滑动摩擦，还是静摩擦．(1)滑动摩擦力的计算方式：可用F f ＝μF N 计算．最关键的是对彼此挤压力F N 的分析，并不总是等于物体的重力，它跟研究对象受到的垂直于接触面标的目的的力密切相关．(2)静摩擦力的计算方式：一般应按照物体的运动情况(静止、匀速运动或加速运动)，利用平衡条件或牛顿定律列方程求解．例4 B [物体受重力mg 、支持力F N 、力F 的共同感化且处于平衡状态，按照平衡条件，有F 1cos 60°＝μ(mg －F 1sin 60°) F 2cos 30°＝μ(mg ＋F 2sin 30°)又F 1＝F 2，联立解得μ＝2－ 3.][标准思维] 此题首先应分析物体的受力情况，然后列平衡方程，联立求解．注意滑动摩擦力F f ＝μF N ，而F N 随外力F 的变化而变化．[针对训练]1．D [由于A 随传送带一起匀速运动，相对静止，由力的平衡条件知，无论向上运动还是向下运动，A 受的静摩擦力标的目的必然都是向上的，且大小为F f ＝mg sin θ，选项D 正确．]2．C [当物体P 和Q 一起沿斜面加速下滑时，其加速度可由对整体运用牛顿第二定律求得，即a ＝g sin θ－μ2g cos θ再对物体P 运用牛顿第二定律，得mg sin θ－F f ＝ma从而求得P 所受的静摩擦力为：F f ＝μ2mg cos θ，故C 选项正确．]【课时效果检测】1．BC 2.D 3.B 4.C5．AC [物块向上滑动时做匀减速运动，所受摩擦力是滑动摩擦力，F f1＝μmg cos θ，沿斜面向下；当物体速度减为零后，由于μ>tan θ，物块静止在斜面上，受静摩擦力，F f2＝mg sin θ，沿斜面向上，且F f1>F f2，选项A、C正确．]6．B[木块在木板上滑行，木板上概况所受滑动摩擦力F f＝μ2m1g；木板处于静止状态，水平标的目的上受到木块对木板的滑动摩擦力和地面对木板的静摩擦力，按照力的平衡条件可知，地面对木板的静摩擦力的大小等于木块对木板的滑动摩擦力的大小，B项正确．]7．CD[假设C的斜面光滑，无论A由静止释放还是沿斜面向上滑行，通过A、B整体受力分析可知，整体具有沿斜面向下的加速度，B球所受合力应沿斜面向下，故Q点对球B有压力，A、B项错；假设C的斜面粗糙，斜劈A匀速下滑时，整体所受合力为零，故P、Q弗成能对球B有压力，C项正确；假设C的斜面粗糙，斜劈A加速下滑时，A、B整体具有沿斜面向下的加速度，球B所受合力也应沿斜面向下，故Q点必然对球B 有压力，D项正确．]8．BCD[物体与斜面间的最大静摩擦力F max＝μmg cos 37°＝4.8 N假设物体不动，物体受斜面的静摩擦力沿斜面向上，由F＋F f＝mg sin 37°可得F f A＝9 N>F max，F f B＝3 N<F maxF f C＝0<F max，F f D＝－4 N，|F f D|<F max，负号暗示F f标的目的沿斜面向下，可以得出，B、C、D均处于平衡状态，A物体沿斜面向下运动，应选B、C、D.]9．C[假设有mg sin θ＝μmg cos θ，那么μ＝tan θ，滑块刚好平衡；假设μ>tan θ，那么mg sin θ<μmg cos θ，由静止释放，滑块不下滑；假设μ<tan θ，即mg sin θ>μmg cos θ，给滑块一向下的初速度，滑块将加速下滑；用平行于斜面的力向上拉滑块让它匀速运动，假设μ＝tan θ，拉力为2mg sin θ；用平行于斜面向下的力拉滑块让它向下匀速运动，拉力为零，故C正确．]10．(1)4.01(2)0.401(3)4.01解析(1)由题表可知，木块受到的滑动摩擦力为4.01 N，因此最大静摩擦力F max必然大于4.01 N.(2)由F f＝μmg得：μ＝0.401.(3)木块匀加速运动时所受的摩擦力为滑动摩擦力，故F f＝4.01 N.11．(1)7 N水平向右(2)6 N水平向左解析(1)设物体相对地面静止，那么有F1＝F2＋F f，得F f＝7 N，而F max＝μmg＝8 N>F f，故物体没动，受静摩擦力，大小为7 N，标的目的水平向右．(2)撤去F1后，F f′＝F2＝6 N<F max故物体受静摩擦力，大小为6 N，标的目的水平向左．12．(1)30 N，标的目的沿斜面向上(2)12 cm解析(1)物体静止在斜面上时对物体受力分析如图a所示，那么物体受到静摩擦力F f＝mg sin 37°代入数据得F f＝5×10×sin 37° N＝30 N，摩擦力标的目的沿斜面向上．(2)当物体沿斜面向上被匀速拉动时，如图b所示，设弹簧拉力为F，伸长量为x，那么F＝kx F＝mg sin 37°＋F滑，F滑＝μmg cos 37°弹簧最终长度l＝l0＋x，联立以上方程解得l＝12 cm.易错点评1．运动的物体可以受到静摩擦力；静止的物体也可以受到滑动摩擦力．物体受何种摩擦力，取决于物体间的相对运动，而不是物体是否运动．2．摩擦力可以是动力，也可以是阻力．是动力还是阻力取决于摩擦力与物体运动标的目的间的关系．3．公式F＝μF N只能用来计算滑动摩擦力，不能用来计算静摩擦力．静摩擦力的大小一般利用平衡条件或牛顿定律求解．。

【步步高】高考物理大一轮复习第二章高考热点探究课件

F1＝m2g，F2＝m1g，平衡时，F2、F3 的合力 F 大小等于
本
F1，即 F＝m2g.由图可知，FF2＝cos α，而 cos α＝
l l2＋(2l )2
课栏目
＝ 25，所以mm12gg＝ 25，即mm12＝ 25，故 C 正确．
开
关
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6．(2010·课标全国·18)如图 5 所示，
解析由于物块恰好静止在斜面上，由平衡条件知
mgsin θ＝μmgcos θ
①
当加一竖直向下的力 F 时
Ff＝μ(mg＋F)cos θ
②
由①②得 Ff＝(mg＋F)sin θ
所以物体仍保持静止．
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8．(2010·山东·17，改编)如图7所示，质量分别为m1、
m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一
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2．(2011·山东·19，改编)如图2所
示，将两相同的木块a、b置于
粗糙的水平地面上，中间用一
图2
轻弹簧连接，两侧用细绳固定
本
于墙壁．开始时a、b均静止．弹簧处于伸长状态，
课栏
两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa≠0，b所受摩擦
目开
力Ffb＝0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间
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3．(2010·课标全国·15)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
本
均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数
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A．Fl22－－lF1 1 C．Fl22－＋lF1 1

2014年《步步高》高三物理一轮复习第二章相互作用章末盘点(人教版)

第二章相互作用一、易错易混专练1．(单选)关于摩擦力，有人总结了“四条不一定”，其中说法错误的是 ( )．A ．摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B ．静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C ．受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D ．静摩擦力一定是阻力，滑动摩擦力不一定是阻力解析摩擦力的方向与跟它相接触的物体的相对运动方向或相对运动趋势的方向相反，与它的运动方向可能相同，也可能相反，也可以不在一条直线上，故A 、B 正确；运动的物体可受静摩擦力作用，如随传送带一起加速的物体，静止的物体可受滑动摩擦力作用，如滑块滑过固定的木板时木板受的摩擦力，故C 正确；静摩擦力也可以充当动力，故D 不正确．答案 D2．(单选)(2013·福建模拟)作用在一个物体上的两个力，F 1＝30 N 、F 2＝40 N ，它们的夹角是90°，要使物体沿F 1的方向做匀速直线运动，必须再施加一个力F 3，它的大小是( )． A ．30 N B ．35 N C ．50 ND ．70 N 解析由力的平衡条件可知F 3与前两个力的合力大小相等，方向相反，即50 N ，与物体速度方向无关．答案 C3．(单选)如图1所示，小车沿水平面向右做匀加速直线运动，车上固定的硬杆和水平车面的夹角为 θ，杆的顶端固定着一个质量为 m 的小球，当小车运动的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力(F 1 至F 4变化)的变化图示可能是( )．图1解析小球只受重力和杆的弹力作用．杆的弹力 F 的竖直分量与重力平衡，水平分量产生加速度，即 F 竖直＝mg ，F 水平＝ma ，所以C 正确．答案 C4．(多选)如图2所示，质量为m 的木块在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F 的作用而向右滑行，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2.下列说法正确的是( )．A ．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB ．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m ＋M )gC ．当F >μ2(m ＋M )g 时，木板便会开始运动D ．无论怎样改变F 的大小，木板都不可能运动解析由于木块在木板上运动，所以木块受到木板的滑动摩擦力的作用，其大小为μ1mg ，根据牛顿第三定律可得木块对木板的滑动摩擦力也为μ1mg .又由于木板处于静止状态，木板在水平方向上受到木块的摩擦力μ1mg 和地面的静摩擦力的作用，二力平衡，选项A 正确、B 错误．若增大F 的大小，只能使木块加速运动，但木块对木板的滑动摩擦力大小不变，因而也就不可能使木板运动起来，选项C 错误、D 正确．答案 AD5．(多选)如图3所示，质量为m 的物体，在沿斜面向上的拉力F 作用下，沿放在水平地面上的质量为M 的倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则地面对斜面( )． A ．无摩擦力B ．有水平向左的摩擦力C ．支持力为(M ＋m )gD ．支持力小于(M ＋m )g图2图3解析用整体法进行分析，以物体和斜面为研究对象，整体处于平衡状态，共受四个作用力：两物体的总重力、沿斜面向上的拉力F、地面的支持力、地面的静摩擦力，静摩擦力方向水平向左．因为总重力大小等于地面的支持力与拉力沿竖直方向的分力的合力，所以支持力小于总重力，B、D正确．答案BD6．(多选)如图4所示，重叠物A、B接触面间动摩擦因数都为μ，地面都光滑．当物体A受到水平拉力F作用，A、B处于相对静止时，关于A、B所受摩擦力对它们运动的影响，下列说法正确的是()．图4A．两图中A物所受摩擦力都是阻力，方向都水平向右B．两图中B物所受摩擦力都是动力，方向都水平向左C．两图中B物所受摩擦力都为动力，甲图中方向为水平向左，乙图中方向水平向右D．甲图中B所受摩擦力为动力，乙图中B所受摩擦力为阻力，它们的方向都是水平向左解析在两图中，A相对B有向左的运动趋势，因而受到方向向右的摩擦力作用，B相对A有向右运动的趋势，因而受到方向向左的摩擦力作用．由题意知，A、B两物都相对静止，但它们对地的运动是不相同的．甲图中，A、B以共同加速度向左做匀加速直线运动，A所受摩擦力对A的运动起阻碍作用；而B受到的摩擦力对B向左的加速运动是动力，它是B能产生加速度的外部条件．乙图中，A、B都将静止在水平面上，处于平衡状态，但它们相对于地的运动趋势是不同的．在拉力F的作用下，A有相对于地面向左运动的趋势，B对A 的摩擦力方向向右，所以是阻力．B物在经拉力作用下有向右运动的趋势，它受到的A对它的摩擦力方向向左，所以是阻力．综上所述，选项A、D正确．答案AD二、方法技巧专练7．(单选)(合成法)如图5所示，将重力为G的光滑小球用细绳拴在竖直墙壁上，当把绳的长度增长，则下列判断正确的是()．A．绳对球的拉力F T和墙对球的弹力F N均减小B．绳对球的拉力F T增大，墙对球的弹力F N减小C．绳对球的拉力F T减小，墙对球的弹力F N增大D．绳对球的拉力F T和墙对球的弹力F N均增大解析小球受力情况如图a所示，设绳与墙夹角为θ.因小球处于平衡状态，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b所示，根据平行四边形定则将力G与F N合成，则在△OGF中有tanθ＝F NG，所以N＝G tanθ，F T＝F＝Gcos θ.故当绳变长时，θ减小，F N、F T均减小．答案 A8．(单选)(正交分解法)(2013·石家庄一模)如图6所示，顶角为直角、质量为M的斜面体ABC放在粗糙的水平面上，∠A＝30°，斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ.现沿垂直于BC方向对斜面体施加力F，斜面体仍保持静止状态，则关于斜面体受到地面对它的支持力F N和摩擦力F f的大小，正确的是(已知重力加速度为g) ()．A．F N＝Mg，F f＝32F图5图6B ．F N ＝Mg ＋12F ，F f ＝μMgC ．F N ＝Mg ＋12F ，F f ＝32FD ．F N ＝Mg ＋32F ，F f ＝12F解析对斜面体受力分析如图所示，斜面体保持静止，则：F f ＝F cos 30°＝32FF N ＝Mg ＋F sin 30°＝Mg ＋12F ，故C 正确．答案 C9．(单选)(正交分解法)如图7所示，滑轮固定在天花板上，细绳跨过滑轮连接物体A 和B ，物体B 静止于水平地面上，用F f 和F N 分别表示地面对物体B 的摩擦力和支持力，现将物体B 向左移动一小段距离，仍静止，下列说法正确的是( )． A ．F f 和F N 都增大B ．F f 和F N 都减小C ．F f 增大，F N 减小D ．F f 减小，F N 增大解析设绳对物体B 的拉力为F ，沿水平方向和竖直方向正交分解F ，有：F 1＝F cos α，F 2＝F sinα，如图所示，在水平方向上F 1＝F f ＝F cos α，左移物体B ，α角增大，cos α减小，F 不变，所以F f 减小；在竖直方向上F N ＋F 2＝mg ，sin α增大，F 2增大，而F N ＝mg －F 2，故F N 减小．答案 B10．(单选)(图解法)如图8所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O 点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F 1和球对斜面的压力F 2的变化情况是图7 图8( )．A ．F 1先增大后减小，F 2一直减小B ．F 1先减小后增大，F 2一直减小C ．F 1和F 2都一直减小D ．F 1和F 2都一直增大解析小球受力如图甲所示，因挡板是缓慢移动，所以小球处于动态平衡状态，在移动过程中，此三力(重力G 、斜面的支持力F N 、挡板的弹力F )组合成一矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小方向均不变，斜面对其支持力方向始终不变)，由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球弹力先减小后增大，再由牛顿第三定律知B 对．答案 B11．(单选)(整体法、隔离法)如图9所示，物体B 的上表面水平，当A 、B 相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不动，则下列判断正确的有( )．A ．物体B 的上表面一定是粗糙的B ．物体B 、C 都只受4个力作用C ．物体C 受水平面的摩擦力方向一定水平向右D ．水平面对物体C 的支持力小于三物体的重力大小之和解析当A 、B 相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不动，A 、B 、C 均处于平衡状态，A 受重力、B 的支持力作用，A 、B 间没有摩擦力，物体B 的上表面可以是粗糙的，也可以是光滑的，A 错；B 受重力、C 施加的垂直斜面的弹力和沿斜面向上的摩擦力以及A 的压力作用，取A 、B 、C为整体，由平衡条图9件知水平面对C 无摩擦力作用，水平面对C 的支持力大小等于三物体重力大小之和，C 受重力、B 的压力和摩擦力、水平面的支持力作用，所以B 对，C 、D 错．答案 B12．(单选)(隔离法)超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼，如图10所示．假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止，自动扶梯的倾角为30°，小张的质量为M ，小张与扶梯间的摩擦因数为μ，小车与扶梯间的摩擦忽略不计．则 ( )． A ．小张对扶梯的压力大小为Mg cos 30°，方向垂直于斜面向下B ．小张对扶梯的摩擦力大小为(M ＋m )g sin 30°，方向沿斜面向下C ．扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M ＋m )g cos 30°，方向沿斜面向上D ．小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等，这是因为人和车均处于平衡状态解析对购物车进行受力分析，购物车受到的人的推力F ＝mg tan θ，对人进行受力分析，人受到的摩擦力F f ＝Mg sin θ＋F cos θ＝(M ＋m )g sin θ，沿斜面向上，人受到的弹力F N ＝Mg cos θ－F sin θ＝Mg cos θ－mg sin θtan θ，A 错、B 对、C 错；小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力，大小相等方向相反，D 错．答案 B图10。

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