高考物理专题二 相互作用.docx

1、高考物理专题二 相互作用专题二相互作用考纲解读考点内容要求高考示例常考题型预测热度重力弹力摩擦力滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力2017课标,17,6分2016江苏单科,1,3分2013上海单科,8,2分选择题形变、弹性、胡克定律矢量和标量力的合成与分解力的合成和分解2015广东理综,19,6分选择题受力分析共点力平衡共点力的平衡2017课标,16,6分2015山东理综,16,6分选择题分析解读本专题是力学的基础,是贯穿整个物理学的核心。从力学的基本概念出发,通过研究重力、弹力、摩擦力,逐步认识力的矢量性、相互性,以及力在合成与分解时遵循的平行四边形定则。受力分析是解决力学问题的基础和关键,共

2、点力作用下物体的平衡条件更是广泛应用于力、热、电等各部分内容的题目中,这就决定了本专题知识在高考中的重要位置。该专题知识若单独出题,主要是选择题,若与其他专题知识结合,则主要考查学生的综合能力,有选择题,也有大型的计算题。命题探究解法一动态作图法本题考查动态平衡。重物受到重力mg、OM绳的拉力FOM、MN绳的拉力FMN共三个力的作用。缓慢拉起过程中任一时刻可认为是平衡状态,三力的合力恒为0。如图所示,由三角形定则得一首尾相接的闭合三角形,由于且不变,则三角形中FMN与FOM的交点在一个优弧上移动,由图可以看出,在OM被拉到水平的过程中,绳MN中拉力一直增大且恰好达到最大值,绳OM中拉力先增大后

3、减小,故A、D正确,B、C错误。解法二特殊值法设=120,初始时FMN=0,FOM=mg,当MN被拉到水平位置时,重物受力如图甲所示甲由合成法可知FOM=mg,FMN=mgtan30当OM被拉到水平时,重物受力如图乙所示乙FMN=FOM=mgtan30mB的两物体A、B叠放在一起,靠着竖直墙面。让它们由静止释放,在沿粗糙墙面下落过程中,物体B的受力示意图是()答案A考点二力的合成与分解1.(2016课标,17,6分)如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计

4、所有摩擦。小物块的质量为()A. B. m C.m D.2m答案C2.(2015广东理综,19,6分)(多选)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答案BC教师用书专用(3)3.(2013课标,21,6分)(多选)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的

5、动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度-时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。则()图(a)图(b)A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B.在0.4s2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD.在0.4s2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变答案AC考点三受力分析共点力平

6、衡1.(2017课标,16,6分)如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为()A.2- B. C. D. 答案C2.(2017天津理综,8,6分)(多选)如图所示,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,下列说法正确的是()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.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移答案A

7、B3.(2016课标,14,6分)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()A.F逐渐变大,T逐渐变大 B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小,T逐渐变大 D.F逐渐变小,T逐渐变小答案A4.(2016课标,19,6分)(多选)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。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的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到

8、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BD5.(2015山东理综,16,6分)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1,A与地面间的动摩擦因数为2,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. 答案B6.(2014课标,17,6分)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一

9、角度(橡皮筋在弹性限度内),与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定答案A教师用书专用(710)7.(2014山东理综,14,6分)如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后()A.F1不变,F2变大 B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大 D.F1变小,F2变小答案A8.(2014上海单科,9,3分)如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A

10、端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N。在运动过程中()A.F增大,N减小 B.F减小,N减小C.F增大,N增大 D.F减小,N增大答案A9.(2013课标,15,6分)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(F20)。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答案C10. (2013广东理综,20,4分)(多选)如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。现

11、把物体Q轻轻地叠放在P上,则()A.P向下滑动B.P静止不动C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大答案BD三年模拟A组20162018年模拟基础题组考点一重力弹力摩擦力1.(2018河北定州期中,9,4分)(多选)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是()A.物体M一定受到4个力B.物体N可能受到4个力C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力D.物体M与N之间一定有摩擦力答案AD2.(2018安徽皖南八校联考,2,4分)一根弹性橡皮绳一端悬挂于天花板的O点,另一端自然垂下,不计其自身的重力,测出其长度为40cm。在

12、绳上离O点10cm处作一标记R。当在弹性橡皮绳下端悬挂10N的重物时,发现标记R下移了2.5cm。假定橡皮绳的伸长是均匀的,其伸长总在弹性限度内。当下端再加挂20N的重物时,橡皮绳的总长为()A.50cm B.60cm C.70cm D.80cm答案C3.(2017安徽皖南八校一联,2,4分)如图所示,物体A、B叠放在水平桌面上,方向相反的水平拉力F1=3N、F2=6N分别作用在物体A、B上,使A、B一起在桌面上做匀速直线运动,A、B始终保持相对静止。以f1表示A受到的摩擦力大小,以f2表示B受到桌面的摩擦力大小,则()A.f1=3N,f2=6N B.f1=3N,f2=3NC.f1=0,f2=

13、6N D.f1=0,f2=3N答案B4.(2017河北衡水摸底,12,4分)(多选)如图所示,水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起,a的左端通过一根轻绳与质量为m=1kg的小球相连,绳与水平方向的夹角为60,小球静止在光滑的半圆形器皿中,水平向右的力F=30N作用在b上,三个物体保持静止状态,g取10m/s2,下列说法正确的是()A.物体c受到向右的静摩擦力B.物体b受到一个摩擦力,方向向左C.桌面对物体a的静摩擦力方向水平向左D.撤去力F的瞬间,三个物体将获得向左的加速度答案BC5.(2016浙江温州十校联合体联考,4分)(多选)如图所示为农村常见的平板车,车上放着一袋化肥。若平板

14、车车面沿水平方向向左加速运动且加速度逐渐增大,在运动过程中,这袋化肥始终和平板车保持相对静止,则()A.平板车对化肥的支持力逐渐增大B.平板车对化肥的摩擦力逐渐增大C.平板车对化肥的作用力逐渐增大D.平板车对化肥的作用力方向竖直向上答案BC考点二力的合成与分解1.(2018河北定州期中,3,4分)(多选)如图所示,物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45的粗糙斜面上,B悬挂着。已知质量mA=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45减小到30,那么下列说法中正确的是()A.弹簧的弹力将增大B.物体A对斜面的压力将增大C.物体A受到的静摩擦力将减小D.物体A可能被拉动答案BC2.

15、(2016河北衡水调研,4分)如图所示的几种情况中,不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量,不计一切摩擦,物体质量都为m,且均处于静止状态,有关角度如图所示。弹簧测力计示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是()A.FBFDFAFC B.FDFCFBFAC.FDFBFAFC D.FCFDFBFA答案C3.(人教必1,三-4-3,变式)如图所示,AB为半圆的一条直径,P点为圆周上的一点,在P点作用了三个共点力F1、F2、F3,则它们的合力大小为多少?答案3F24.(2017河北邢台质检,15,11分)如图所示,绳OC与竖直方向成30角,O为质量不计的光滑的滑轮,用一根绳连接物体A和B,已知物体B

16、重1000N,物体A重400N,物体A在空中静止,物体B在地面上静止。(不计绳的重力)求:(1)OC绳的拉力为多大?(2)物体B所受地面的摩擦力和支持力分别为多大?答案(1)400N(2)200N800N考点三受力分析共点力平衡1.(2018湖北四地七校联考,9,4分)(多选)如图所示,位于水平面上的物体在斜向上的恒力F的作用下,做速度为v的匀速运动,此时力F与水平方向的夹角为。物体与水平面间的动摩擦因数为。则F的最小值Fmin和方向(与水平方向夹角的正切)为()A.Fmin= B.Fmin=C.tan= D.tan=答案AC2.(2017湖北恩施一中摸底,2,4分)(多选)如图所示,横截面为

17、直角三角形的物块ABC,AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面BC的推力,这时物块静止不动。假设物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,现将力F增大,以下说法正确的是()A.物块所受合力增大 B.物块所受摩擦力增大C.物块仍将静止不动 D.物块将向下滑动答案BC3.(2016河北衡水调研,4分)将一光滑轻杆固定在地面上,杆与地面间夹角为,一光滑轻环套在杆上。一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳OP悬挂在天花板上,用另一轻绳通过滑轮系在轻环上,用手拉住轻绳另一端并使OP恰好在竖直方向,如图所示。现水平向右拉绳,当轻环重新静止不动时,OP绳与天花板之间的夹角为()A.90 B.45 C. D.45+答案

18、DB组20162018年模拟提升题组(满分45分30分钟)一、选择题(每小题5分,共30分)1.(2018河北定州期中,10)(多选)如图所示,光滑的夹角为=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=10N,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20NC.此时轻绳与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为ND.小球B受到杆的弹力大小为10N答案BD2.(2018河南名校联考,7)(多选)一轻质杆两端分别固定质量均为m的小球A、B,由细

19、线OE、FC悬挂于水平天花板及竖直墙壁上,如图所示,其中OE与竖直方向的夹角=30,FC水平,现保持轻杆位置不变,而将FC线的C端缓慢上移到FC与水平方向成=60的位置,则下列说法中正确的是()A.细线OE的拉力一直减小且减小了mgB.细线FC的拉力先减小后增大,其最小值为mgC.细线FC的拉力一直减小且减小了mgD.轻杆的弹力先减小后增大,其最小值为mg答案AB3.(2017河北唐山联考,1)如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力F作用,前方固定一足够长的水平轻弹簧,则当木块接触弹簧后,下列判断错误的是()A.木块立即做减速运动B.木块在一段时间内速度仍增大C.当F等于弹簧弹力时,木块速度最

20、大D.弹簧压缩量最大时,木块速度为零但加速度不为零答案A4.(2017河南鹤壁段考,4)如图所示,水平传送带上放一物体,当传送带向右以速度v匀速传动时,物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态,此时弹簧的伸长量为x;当传送带向右的速度变为2v时,物体处于静止状态时弹簧的伸长量为x,则关于弹簧前后的伸长量,下列说法中正确的是()A.弹簧伸长量将减小,即xxC.弹簧伸长量不变,即x=xD.无法比较x和x的大小答案C5.(2017北京海淀期中,1)如图所示,用三段不可伸长的轻质细绳OA、OB、OC共同悬挂一重物使其静止,其中OA与竖直方向的夹角为30,OB沿水平方向,A端、B端固定。若分别用FA、F

21、B、FC表示OA、OB、OC三根绳上的拉力大小,则下列判断中正确的是()A.FAFBFC B.FAFBFCFB D.FCFAFB答案C6.(2016安徽示范高中联考)如图所示,固定在水平地面上的斜面体ABC,斜面倾角为30,其上放一质量为m的物体,恰能匀速下滑。对物体施加一大小为F,水平向左的恒力,物体可沿斜面匀速向上滑行。当斜面倾角增大并超过某一临界角0时,不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物体与斜面间的动摩擦因数和这一临界角0的大小为()A.=,0=60 B.=,0=45C.=,0=45 D.=,0=60答案A二、非选择题(共15分)7.(15

22、分)(2017湖北恩施一中摸底,16)如图所示,质量为mB=24kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=22kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为=37。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数1=0.5。现用水平向右、大小为200N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出 (sin370.6,cos370.8,重力加速度g取10m/s2),则木板B与地面之间的动摩擦因数2的大小为多少?答案0.3C组20162018年模拟方法题组方法1平衡问题中的“隔离法”与“整体法”1.(2018陕西西安模拟,6,4分)如图所示,三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持

23、静止,A、D间细绳是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,这时三根细绳张力TAC、TAD、TAB的变化情况是()A.都变大 B.TAD和TAB变大,TAC不变C.TAC和TAB变大,TAD不变 D.TAC和TAD变大,TAB不变答案B2.(2017湖南衡阳段考,6,4分)如图所示,倾角为的斜面体放在粗糙水平地面上,斜面顶端安有滑轮,不可伸长的轻绳连接A、B并跨过滑轮,起初A悬空,B静止于斜面上,现用水平力F拉住绳上的一点,使A从竖直缓慢移动到虚线位置,在此过程中斜面体与物体B始终保持静止,则()A.绳子对A的张力一直减小B.地面对斜面体的摩擦力增大C.斜面体对地面的

24、压力减小D.物体B受到的摩擦力一定沿斜面向上答案B3.(2016河北唐山联考,4分)如图,放在桌面上的A、B、C三个物块重均为100N,小球P重20N,作用在B上的水平力F=20N,整个系统静止,则()A.A和B之间的摩擦力是20NB.B和C之间的摩擦力是20NC.物块C受六个力作用D.C与桌面间的摩擦力为20N答案B方法2动态平衡问题中的图解分析法1.(2018陕西西安模拟,9,4分)(多选)如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上,一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。下列说法中正确的是()A.半圆

25、柱体对小物块的支持力变大B.地面对半圆柱体的摩擦力先增大后减小C.外力F变大D.地面对半圆柱体的支持力变大答案BC2.(2017四川大教育联盟四市联考,18,6分)在新疆吐鲁番的葡萄烘干房内,果农用图示支架悬挂葡萄。OA、OB为承重的轻杆,OC为辅助杆不承重,作用是让AOB始终在竖直平面内。OA可绕A点自由转动;OB与OA通过铰链连接,可绕O点自由转动,OB的长度可调节。现将新鲜葡萄用细线挂于O点,保持OA不动,调节OB的长度让B端沿地面上的AB方向缓慢移动,OA杆所受作用力大小为F1,OB杆所受作用力大小为F2,AOB由锐角变为钝角的过程中()A.F1逐渐变大,F2逐渐变小B.F1逐渐变小,

26、F2先变小后变大C.F1逐渐变小,F2逐渐变小D.F1逐渐变大,F2先变小后变大答案D方法3平衡问题中的相似三角形法1.(2018河北五校联考,7,4分)如图所示,质量分布均匀的细棒中心为O点,O1为光滑铰链,O2为光滑定滑轮,O2在O1正上方,一根轻绳一端系于O点,另一端跨过定滑轮O2由水平外力F牵引,用N表示铰链对杆的作用力,现在外力F作用下,细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中,下列说法正确的是()A.F逐渐变小,N大小不变B.F逐渐变小,N大小变大C.F先变小后变大,N逐渐变小D.F先变小后变大,N逐渐变大答案A2.(2017重庆十一中月考,3,4分)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FN的大小变化情况是()A.F减小,FN不变 B.F不变,FN减小C.F不变,FN增大 D.F增大,FN减小答案A