1、1专题二 相互作用挖命题【考情探究】5 年考情考点 考向考题示例 学业水平 关联考点 素养要素预测热度弹力的有无及方向判断2017 课标,21,6 分 3 平行四边形定则 模型建构弹力的分析与计算2017 课标,17,6 分 3 胡克定律、受力平衡 模型建构静摩擦力的有无及方向的判断重力、弹力、摩擦力摩擦力大小的计算2017 课标,16,6 分 4 摩擦力运动与相互作用观念合力的大小范围 2016 课标,19,6 分 3 摩擦力 模型建构力的合成与分解 力的分解问题 2018 天津理综,7,6 分 4 模型建构物体的受力分析2017 北京理综,22,16分4 电场、动能定理运动与相互作用观念受
2、力分析、共点力平衡解决平衡问题的常用方法2016 课标,19,6 分 4 共点力平衡 模型建构分析解读 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地位。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,考查方式有选择题,也有大型的计算题。2【真题典例】破考点【考点集训】考点一 重力、弹力、摩擦力1.如
3、图所示,玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动,若忽略摩擦,关于玻璃球的受力情况,下列说法中正确的是( )A.只受重力和支持力B.受重力、支持力和压力C.受重力、支持力和向心力D.受重力、压力和向心力3答案 A2.下列情景中,物体 M 所受摩擦力 f 的示意图正确的是( )答案 B3.如图所示,一个木块在水平外力 F1和 F2的作用下静止在水平桌面上。已知F1=12N,F2=4N。若只撤去外力 F1,则木块在水平方向上受到的合力为( )A.12N,方向向左 B.8N,方向向右C.2N,方向向左 D.0答案 D4.如图所示,将两个完全相同的均匀长方体物块 A、B 叠放在一起置于水平地面上。两物块质量均为
4、 2m。现用弹簧测力计竖直向上拉物块 A,当弹簧测力计示数为 mg 时,下列说法中正确的是( )A.物块 A 对物块 B 的压力大小为 mgB.物块 B 对地面的压力大小等于 2mgC.地面与物块 B 之间存在静摩擦力D.物块 A 与物块 B 之间存在静摩擦力答案 A考点二 力的合成与分解5.小芳同学想要悬挂一个镜框,以下四种方法中每根绳子所受拉力最小的是( )4答案 B6.如图所示,一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动。在这个过程中,关于水对鱼的作用力的方向,选项图中合理的是( )答案 A7.体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠,双臂竖直,身体悬垂;接着用力上拉使下颌超过单杠(身体无摆动
5、);然后使身体下降,最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是( )A.在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B.在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C.若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力变大D.若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力不变答案 C8.如图所示,两竖直杆顶端 M、N 位于等高处,将一根不可伸长的轻绳两端分别固定在 M、N两点,物体通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间,静止时轻绳所成夹角为 120。若保持绳长不变,只适当增加两竖直杆之间的水平距离,此时( )A.轻绳的弹力比物体的重力小B.轻绳的弹力与物体的重力相等C.轻绳的弹力比物体的重力大D.轻绳的弹力大小与物体的重力无关
6、答案 C5考点三 受力分析、共点力平衡9.在科学研究中,可以用风力计直接测量风力的大小。仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属球,无风时金属球自然下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定,如图所示。关于风力大小 F 与小球质量 m、偏角 之间的关系,下列正确的是( )A.F=mgtanB.F=mgsinC.F=mgcosD.F=mgtan答案 A10.如图所示,我们常见有这样的杂技表演:四个人 A、B、C、D 体型相似,B 站在 A 的肩上,双手拉着 C 和 D,A 撑开双手支持着 C 和 D。如果四个人的质量均为m=60kg,g=10m/s2,CBA=30,估算
7、A 的手臂受到的压力和 B 的手臂受到的拉力分别为( )A.120N,240N B.240N,480NC.350N,700N D.600N,1200N答案 C炼技法【方法集训】方法 1 整体法和隔离法1.如图所示,人重 600N,木板重 400N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为 0.2,今人用水平力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则( )6A.人拉绳的力是 200NB.人拉绳的力是 150NC.人的脚对木板的摩擦力向右D.人的脚对木板的摩擦力向左答案 C2.如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱和杆的质量为 M,环的质量为 m,已知环沿着杆以加速
8、度 a(a )。 2现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角 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 AD6.(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。不计所有摩擦。小物块的质量为( )A. B. mm2 32C.m D.2m答案 CC 组 教师专用题组121.(2015 山东理综,16,6
9、 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.1 1 2 1- 1 2 1 2 1+ 1 2 1 2 2+ 1 2 1 2答案 B2.2011 北京理综,22,6 分如图所示,长度为 l 的轻绳上端固定在 O 点,下端系一质量为 m的小球(小球的大小可以忽略)。(1)在水平拉力 F 的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为 ,小球保持静止。画出此时小球的受力图,
10、并求力 F 的大小。(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。答案 (1)受力分析如图根据平衡条件,应满足 Tcos=mg,13Tsin=F拉力 F=mgtan(2) mg(3-2cos),方向竖直向上2gl(1-cos )3.(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 BD4.(2013 山东理综,15,5 分)如图所示,用完全相同的轻弹簧 A、B
11、、C 将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧 A 与竖直方向的夹角为 30,弹簧 C 水平,则弹簧 A、C 的伸长量之比为( )A. 4 B.4 C.12 D.213 3答案 D5.(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 C146.(2013 重庆理综,1,6 分)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾
12、斜角 。若此人所受重力为 G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )A.G B.Gsin C.Gcos D.Gtan答案 A7.(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,F 1表示木板所受合力的大小,F 2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后( )A.F1不变,F 2变大 B.F1不变,F 2变小C.F1变大,F 2变大 D.F1变小,F 2变小答案 A8.(2016 江苏单科,9,4 分)(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有
13、滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面答案 BD9.(2012 浙江理综,14,6 分)如图所示,与水平面夹角为 30的固定斜面上有一质量 m=1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连。物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为 4.9N。关于物体受力的判断(取 g=9.8m/s2),下列说法正确的是( )15A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为 4
14、.9N,方向竖直向上C.斜面对物体的支持力大小为 4.9 N,方向竖直向上3D.斜面对物体的支持力大小为 4.9N,方向垂直斜面向上答案 A10.(2012 课标,24,14 分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为 m,拖杆质量可忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 ,重力加速度为 g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为 。(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为 。已知存在一临界角 0,若 0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不
15、可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切 tan 0。答案 (1) (2)tan 0=mgsin - cos11.(2012 重庆理综,25,19 分)某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为S。比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为 a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到 v0时,再以 v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为 0,如图所示。设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为 m,重力加速度为 g。16(1)求空气阻力大小
16、与球速大小的比例系数 k;(2)求在加速跑阶段球拍倾角 随速度 v 变化的关系式;(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为 v0,而球拍的倾角比 0大了 并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为 r 的下边沿掉落,求 应满足的条件。答案 (1)k= (2)tan= + tan 0mgtan 0v0 agvv0(3)sin2rcos 0g(Sv0-v02a)2【三年模拟】时间:30 分钟 分值:54 分选择题(每小题 6 分,共 54 分)1.(2019 届朝阳期中)如图所示,水平天花板下用三根细绳悬挂一个物体,物体处于静止状态,绳OA、OB、OC
17、 上的力分别为 FA、F B、F C。已知绳 OA、OB 与水平方向的夹角分别为 60和30。下列关系式正确的是( )A.FAFB B.FAFC D.FAFC答案 A2.(2019 届朝阳期中)如图所示,斜面上的物体在恒力 F 作用下,沿斜面匀速向上运动。F 的方向平行于斜面,斜面保持静止,则地面对斜面的摩擦力( )17A.大小可能为零B.方向水平向右C.方向水平向左D.方向与 F 的大小有关答案 C3.(2017 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
18、、F B、F C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.FAFCFB D.FCFAFB答案 C4.(2018 朝阳期中,7)如图所示,在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为 m 的球挂在 A 点,平衡时细绳与竖直墙的夹角为 ,mg,Tmg B.Nmg,Tmg D.Nmg,Tmg答案 C5.(2018 丰台一模,19)如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置。将一物块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与物块水平相连。现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动。弹簧测力计示数稳定后,下列说法正确
19、的是( )18A.物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B.木板必须在桌面上做匀速直线运动C.测力计示数一定等于物块受到的摩擦力D.测力计示数一定等于木板受到的摩擦力答案 C6.(2018 东城二模,18)假如要撑住一扇用弹簧拉着的门,在门前地面上放一块石头,门往往能推动石头慢慢滑动。然而,在门下缝隙处塞紧一个木楔(侧面如图所示),虽然木楔比石头的质量更小,却能把门卡住。下列分析正确的是( )A.门能推动石头是因为门对石头的力大于石头对门的力B.将门对木楔的力正交分解,其水平分力与地面给木楔的摩擦力大小相等C.若门对木楔的力足够大,门就一定能推动木楔慢慢滑动D.塞在门下缝隙处的木楔,其顶角 无论多大
20、都能将门卡住答案 B7.(2018 朝阳一模,18)如图所示,一根绳子穿过滑轮,绳子的一端挂一个重物,另一端有一只猴子,恰好处于静止状态。绳子的质量、滑轮的质量以及滑轮的摩擦均可忽略。若猴子沿绳子向上爬,则( )A.重物将向上运动B.重物将向下运动C.重物将保持不动D.以上三种情况都有可能答案 A198.(2017 西城二模,17)应用物理知识分析生活中的常见现象,或是解释一些小游戏中的物理原理,可以使物理学习更加有趣和深入。甲、乙两同学做了如下的一个小游戏,如图所示,用一象棋子压着一纸条,放在水平桌面上接近边缘处。第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的 P 点。第二次将棋子、纸条放
21、回原来的位置,乙同学快拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的 N 点。两次现象相比( )A.第二次棋子的惯性更大B.第二次棋子受到纸条的摩擦力更小C.第二次棋子受到纸条的冲量更小D.第二次棋子离开桌面时的动量更大答案 C9.(2018 朝阳一模,20)风化侵蚀的产物有可能被风、流水、冰川和海浪挟带而离开原位置,地理学家把这种现象叫做“搬运”。为了讨论水流的搬运作用,设水的流速为 v,物块的几何线度为 l,并作如下简化:物块的体积与 l3成正比,水流对物块的作用力与 l2v2成正比,物块受到的阻力与物块的重力成正比。已知水的流速为 v 时,能搬运石块的重力为 G。当水的流速为 2v 时,能搬运石块的重力为( )A.2G B.4G C.16G D.64G答案 D
