高三一轮复习相互作用.docx

1、高三一轮复习相互作用第二章相互作用备考指南考点内容要求题型把握考情一、常见的三种力形变、弹性、胡克定律选择、计算找规律高考对本章内容着重考查的知识点有弹力和摩擦力的概念及其在各种状态下的表现形式、力的合成与分解等，对受力分析的考查涵盖了高中物理的所有热点问题。题型通常为选择题，分值一般为6分。滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力二、力的合成与分解矢量和标量选择、计算力的合成与分解三、受力分析共点力的平衡共点力的平衡选择、计算明热点以生活中的实际问题为背景考查静力学的知识将会加强，在2017届高考复习中应特别关注建立物理模型能力的培养。实验二探究弹力和弹簧伸长的关系填空实验三验证力的平行四边形定则填

2、空第1节重力、弹力(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)Fkx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。()要点一弹力的有无及方向判断1弹力有无的判断“三法”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。此方法多用来判断形变较明显的情况假设法对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，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，则此处一定有弹力状态法

3、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弹力是否存在2弹力方向的确定多角练通1如图2-1-1所示，小车受到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的是()A弹簧发生拉伸形变B弹簧发生压缩形变C该弹力是小车形变引起的D该弹力的施力物体是小车解析：选A小车受到水平向右的弹力作用，是弹簧发生拉伸形变引起的，该弹力的施力物体是弹簧，故只有A项正确。2如图2-1-2所示，一个球形物体静止于光滑水平面上，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是()图2-1-2A物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用B物体受重力、B点的支持力作用C物体受重力、B点的

4、支持力、地面的弹力作用D物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用解析：选B假设没有光滑墙壁，物体也不会左右滚动，可见物体并未受到A点的弹力，A错误；B点对物体的支持力和地面对物体的弹力实为一个力，所以C错误；物体对地面的压力作用在地面上，并不是物体受到的力，受力分析时一定要明确研究对象，D错误；综上，B正确。3(2016聊城模拟)小车上固定一根弹性直杆A，杆顶固定一个小球B(如图2-1-3所示)，现让小车从光滑斜面上自由下滑，在下图的情况中杆发生了不同的形变，其中正确的是()图2-1-3解析：选C小车在光滑斜面上自由下滑，则加速度agsin(为斜面的倾角)，由牛顿第二定律可知小球所受重力

5、和杆的弹力的合力沿斜面向下，且小球的加速度等于gsin，则杆的弹力方向垂直于斜面向上，杆不会发生弯曲，C正确。要点二弹力的分析与计算1对有明显形变的弹簧、橡皮条等物体，弹力的大小可以由胡克定律Fkx计算。2对于难以观察的微小形变，可以根据物体的受力情况和运动情况，运用物体平衡条件或牛顿第二定律来确定弹力大小。典例如图2-1-4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，盒子沿倾角为的固定斜面滑动，不计一切摩擦，下列说法中正确的是()图2-1-4A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

6、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审题指导(1)小球与盒子的加速度相同。(2)不计一切摩擦，盒子的加速度agsin，方向沿斜面向下。(3)垂直斜面方向小球的加速度为零。解析取小球和盒子为一整体，不计一切摩擦时，其加速度agsin，方向沿斜面向下，因此小球随盒子沿斜面向上或沿斜面向下运动时，加速度gsin均由其重力沿斜面向下的分力产生，故球对盒子的左、右侧面均无压力，但在垂直于斜面方向，因球受支持力作用，故球对盒子的下底面一定有压力，故只有A项正确。答案A易错提醒(1)弹力产生在直接接触的物体之间，但直接接触的物体之间不一

7、定存在弹力。(2)小球与盒子的四个内表面都直接接触，不要误认为盒子上滑会受到左侧面的压力，盒子下滑会受到右侧面的压力，实际上是否存在左、右侧面的压力，与运动方向无关，而与运动状态有关。针对训练1如图2-1-5所示，小木块与小球通过轻杆连接，在小木块匀速滑上斜面和匀速滑下斜面过程中，杆对小球作用力()图2-1-5A上滑时大 B下滑时大C一样大 D无法判断解析：选C上下滑动都是匀速运动，小球受到的合力为零，轻杆对小球的作用力都是竖直向上的，大小与小球的重力大小相等，C对。2(多选)(2016济宁模拟)如图2-1-6所示，小球A的重力为G，上端被竖直悬线挂于O点，下端与水平桌面相接触，悬线对球A、水

8、平桌面对球A的弹力大小可能为()图2-1-6A0，G BG,0C， D，G解析：选ABC因小球A处于平衡状态，悬线对球A的作用力只能竖直向上，由平衡条件可得：FFNG，对应A、B、C、D四个选项可知，A、B、C均正确，D错误。要点三轻杆、轻绳、轻弹簧模型1三种模型对比轻杆轻绳轻弹簧模型图示模型特点形变特点只能发生微小形变柔软，只能发生微小形变，各处张力大小相等既可伸长，也可压缩，各处弹力大小相等方向特点不一定沿杆，可以是任意方向只能沿绳，指向绳收缩的方向沿弹簧轴线与形变方向相反作用效果特点可以提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推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弹簧

9、与橡皮筋的弹力特点(1)弹簧与橡皮筋产生的弹力遵循胡克定律Fkx。(2)橡皮筋、弹簧的两端及中间各点的弹力大小相等。(3)弹簧既能受拉力，也能受压力(沿弹簧轴线)，而橡皮筋只能受拉力作用。(4)弹簧和橡皮筋中的弹力均不能突变，但当将弹簧或橡皮筋剪断时，其弹力立即消失。典例如图2-1-7所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球。下列关于斜杆对小球的作用力F的判断中，正确的是()图2-1-7A小车静止时，Fmgsin，方向沿杆向上B小车静止时，Fmgcos，方向垂直于杆向上C小车向右匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上D小车向右匀加速运

10、动时，一定有Fmg，方向一定沿杆向上思路点拨解答本题时可按以下思路进行：解析小车静止或匀速向右运动时，小球的加速度为零，合力为零，由平衡条件可得，杆对球的作用力竖直向上，大小为Fmg，故A、B错误，C正确；若小车向右匀加速运动，小球的合力沿水平方向向右，由牛顿第二定律可得：Fymg，Fxma，Fmg，tan，当a的取值合适时，可以等于，但不一定相等，故D错误。答案C方法规律轻杆弹力的确定方法杆的弹力与绳的弹力不同，绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向，但杆的弹力方向不一定沿杆的方向，其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定，可以理解为“按需提供”，即为了维持物体的状态，由受力平衡或牛顿运动定律

11、求解得到所需弹力的大小和方向，杆就会根据需要提供相应大小和方向的弹力。针对训练1(2016乐清模拟)如图2-1-8所示的装置中，弹簧的原长和劲度系数都相等，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。平衡时各弹簧的长度分别为L1、L2、L3，其大小关系是()图2-1-8AL1L2L3 BL1L2L3CL1L3L2 DL3L1L2解析：选A根据胡克定律和平衡条件分析可得：平衡时各弹簧的长度相等，选项A正确。2图2-1-9的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是()

12、图2-1-9A图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁解析：选B如果杆端受拉力作用，可以用与之等长的轻绳代替，如果杆端受压力作用，则不可用等长的轻绳代替，如图中甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用，而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用，故A、C、D均错误，B正确。平衡中的弹簧问题：弹簧可以发生压缩形变，也可以发生拉伸形变，其形变方向不同，弹力的方向也不同。在平衡问题中，常通过轻弹簧这种理想化模型，设置较为复杂的情景，通过物体受力平衡问题分析弹簧所受的弹力。该类问题常有以

13、下三种情况：(一)拉伸形变1两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图2-1-10所示。开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则()图2-1-10Ab弹簧的伸长量也为LBb弹簧的伸长量为CP端向右移动的距离为2LDP端向右移动的距离为L解析：选B根据两根弹簧中弹力相等可得b弹簧的伸长量为，P端向右移动的距离为LL，选项B正确。(二)压缩形变2如图2-1-11所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上

14、提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧，在这过程中下面木块移动的距离为()图2-1-11A BC D解析：选C在这个过程中，压在下面弹簧上的压力由(m1m2)g减小到m2g，即减少了m1g，根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了l。(三)形变未知3如图2-1-12所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37，小球的重力为12N，轻绳的拉力为10N，水平轻弹簧的弹力为9N，求轻杆对小球的作用力。图2-1-12解析：(1)弹簧对小球向左拉时：设杆的弹力大小为F，与水平方向的夹角为，小球受力如图甲所示。由平衡条件知：代入数据解得：F5N，53即杆对小球的作用力大小约为5N，方向与水平方向成

15、53角斜向右上方。(2)弹簧对小球向右推时，小球受力如图乙所示：由平衡条件得：代入数据解得：F15.5N，arctan。即杆对小球的作用力大小约为15.5N，方向与水平方向成arctan斜向左上方。答案：见解析对点训练：对力、重力概念的理解1下列关于力的说法中，正确的是()A有的力有施力物体，有的力没有施力物体B任何物体受到力的作用后形状都发生改变C两个物体相互作用，其相互作用力可以是不同性质的力D影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点解析：选D任何力都必定同时存在施力物体和受力物体，A错；物体受到力的作用，运动状态可能发生改变，也可能不发生改变，形状也可能改变，也可能不变，B错；两物

16、体间的相互作用力一定是同性质的力，C错；影响力的作用效果的因素是力的三要素，D对。2关于地球上的物体，下列说法中正确的是()A在“天上”绕地球飞行的人造卫星不受重力作用B物体只有落向地面时才受到重力作用C将物体竖直向上抛出，物体在上升阶段所受的重力比落向地面时小D物体所受重力的大小与物体的质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关解析：选D物体无论运动还是静止均受重力作用，A、B均错误；物体重力的大小与物体的质量、当地的重力加速度大小有关，与物体怎样运动无关，D正确，C错误。对点训练：弹力的有无及方向的判断3足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一，深受青少年喜爱。如图1所示为四种与足球有

17、关的情景，下列说法正确的是()图1A图甲中，静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力B图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力C图丙中，即将被踢起的足球一定不能被看作质点D图丁中，落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变解析：选D足球受到的弹力和重力是两种性质的力，A错；产生弹力的条件是相互接触且存在形变，B错；物体能否看成质点取决于物体的大小和形状对所研究问题是否存在影响，即将被踢起的足球有时也能看作质点，C错；落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变，D对。4在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图2所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作

18、用力方向分别为()图2A均竖直向上B均指向球心OCA点处指向球心O，B点处竖直向上DA点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上解析：选DA点处弹力的方向沿半径指向球心O，B点处弹力的方向垂直于筷子斜向上，故D正确。5如图3所示，一小车的表面由一光滑水平面和光滑斜面连接而成，其上放一球，球与水平面的接触点为a，与斜面的接触点为b。当小车和球一起在水平桌面上做直线运动时，下列结论正确的是()图3A球在a、b两点处一定都受到支持力B球在a点处一定受到支持力，在b点处一定不受支持力C球在a点处一定受到支持力，在b点处不一定受到支持力D球在a点处不一定受到支持力，在b点处也不一定受到支持力解析：选D当小车

19、和球一起匀速运动时，球在b处不受支持力作用，若小车和球一起水平向左做匀加速直线运动，球在a点处可能不受支持力作用，故D正确。6如图4所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是()图4A若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD挡板对球的弹力不仅有，而且是一个定值解析：选D球在重力、斜面的支持力和挡板的弹力作用下做加速运动，则球受到的合力水平向右，为ma，如图，设斜面倾角为，挡板对球的弹力为F1，由正交分解法得：F

20、1FNsinma，FNcosG，解之得F1maGtan，可见，弹力为一定值，选项D正确。对点训练：弹力的大小及胡克定律的应用7如图5所示，质量为2kg的物体B和质量为1kg的物体C用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上。再将一个质量为3kg的物体A轻放在B上的一瞬间，弹簧的弹力大小为(取g10m/s2)()图5A30N B0C20N D12N解析：选C放物体A之前，B物体处于平衡状态，由平衡条件可知，弹簧的弹力FmBg20N，轻放上物体A的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，其大小仍为20N，故C正确。8(多选)如图6所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，

21、刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针示数为L13.40cm，当弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针示数为L25.10cm。g取9.8m/s2。由此可知()图6A弹簧的原长是1.70cmB仅由题给数据无法获得弹簧的原长C弹簧的劲度系数约为28.8N/mD由于弹簧的原长未知，无法算出弹簧的劲度系数解析：选AC设弹簧的原长为L0，劲度系数为k，由题意可得：k(L1L0)mg，k(L2L0)2mg解得：k28.8N/m，L01.70cm，故A、C正确。9(2016黄石联考)如图7所示，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固

22、定在质量为m的物体上，另一端分别固定在P、Q上，当物体平衡时上面的弹簧(k2)处于原长，若要把物体的质量换为2m(弹簧的总长度不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，物体的位置比第一次平衡时的位置下降了x，则x为()图7A BC D解析：选A物体重力增加mg，上面弹簧对物体拉力增大k2x，下面弹簧对物体支持力增大k1x，k1xk2xmg，x，A对。10如图8所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力()图8A大小为7.5NB大小为10NC方向与水平方向成53角斜向右下方D方向与水平方向成53角斜向左上方解析

23、：选D对小球进行受力分析可得，AB杆对球的作用力、绳子对球的拉力的合力，与小球重力等值反向，令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为，可得：tan，53，故D项正确。对点训练：弹力与平衡条件的综合11(2016宁波联考)如图9所示，A、B两个物块的重力分别是GA3N，GB4N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F2N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是()图9A3N和4N B5N和6NC1N和2N D5N和2N解析：选D当弹簧由于被压缩而产生2N的弹力时，由受力平衡及牛顿第三定律知识可得：天花板受到的拉力为1N，地板受到的压力为6N；当弹簧由于被拉伸而产生2

24、N的弹力时，可得天花板受到的拉力为5N，地板受到的压力为2N，D正确。12一个长度为L的轻弹簧，将其上端固定，下端挂一个质量为m的小球时，弹簧的总长度变为2L。现将两个这样的弹簧按如图10所示方式连接，A、B两小球的质量均为m，则两小球平衡时，B小球距悬点O的距离为(不考虑小球的大小，且弹簧都在弹性限度范围内)()图10A3L B4LC5L D6L解析：选C由题意可知，kLmg，当用两个相同的弹簧按题图所示悬挂时，下面弹簧弹力大小为mg，伸长量为L，而上面弹簧的弹力为2mg，由kx2mg可知，上面弹簧伸长量为x2L，故B球到悬点O的距离为LLL2L5L，C正确。13如图11所示，一轻质弹簧两端

25、分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平。A、B是物块能保持静止的位置中离墙壁最近和最远的点，A、B两点离墙壁的距离分别是x1、x2。物块与地面的最大静摩擦力为F。则弹簧的劲度系数为()图11A BC D解析：选C水平方向上，物块在A点受弹簧弹力和地面的摩擦力，方向相反，根据平衡条件有：k(x0x1)F，同理，在B点根据水平方向上受力平衡有：k(x2x0)F，联立解得：k。故C正确。14(2016忻州联考)完全相同质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，置于带有挡板C的固定斜面上。斜面的倾角为，弹簧的劲度系数为k。初始时弹簧处于原长，A恰好静止。现用一沿斜面向上的力拉A，直到B刚要离开挡板C，则此

26、过程中物块A的位移为(弹簧始终处于弹性限度内)()图12A BC D解析：选D初始时弹簧处于原长，A恰好静止，根据平衡条件，有：mgsinFf(是斜面的倾角)，其中FfFNmgcos，联立解得：tan。B刚要离开挡板C时，弹簧拉力等于物块B重力的下滑分力和最大静摩擦力之和，即kxmgsinFf。解得：x。故D正确。15(多选)(2016黄冈模拟)如图13所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为30。下列说法正确的是()图13A容器相对于水平

27、面有向左运动的趋势B容器对小球的作用力指向球心OC轻弹簧对小球的作用力大小为mgD弹簧原长为R解析：选BD容器和小球组成的系统与水平面间的摩擦力为零，没有相对水平面的运动趋势，A错误；容器对小球的弹力沿半径指向球心O，B正确；由FNsinFsinmg，FNcosFcos，可得：FFNmg，C错误；由Fkx可得弹簧的压缩量x，弹簧的原长L0LOPxR，D正确。第2节摩擦力(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。()(2)受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。()(3)受滑动摩擦力作用的物体，可能处于静止状态。()(4)接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。()(5)接触处的摩擦力一定与弹力方向垂

28、直。()(6)两物体接触处的弹力越大，滑动摩擦力越大。()(7)两物体接触处的弹力增大时，接触面间的静摩擦力大小可能不变。()要点一静摩擦力的有无及方向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(如平衡或求出加速度)，再利用平衡条件或牛顿第二定律(Fma)确定静摩擦力的方向。(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。多角练通1(2016合肥检测)如图2-2-1所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们靠在粗糙的

29、竖直墙边，已知mAmB。然后由静止释放，在它们同时沿竖直墙面下滑的过程中，物体B()图2-2-1A仅受重力作用B受重力、物体A的压力作用C受重力、竖直墙的弹力和摩擦力作用D受重力、竖直墙的弹力和摩擦力、物体A的压力作用解析：选A两物体静止释放，与墙壁之间无相互挤压，只受重力作用，处于完全失重状态，故B物体只受重力作用，A项正确。2(2014广东高考)如图2-2-2所示，水平地面上堆放着原木。关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是()图2-2-2AM处受到的支持力竖直向上 BN处受到的支持力竖直向上CM处受到的静摩擦力沿MN方向 DN处受到的静摩擦力沿水平方向解析：选AM处支持力方向垂直于地面，因此竖直向上，A项正确；N处的支持力方向垂直于原木P，因此B项错误；M处受到的静摩擦力方向平行于地面，C项错误；N处受到的静摩擦力方向平行于原木P，D项错误。3