（浙江专用）2017版高考物理一轮复习 第三章 相互作用教师用书.doc

第1讲重力弹力摩擦力必考要求1重力、基本相互作用(c)。2.弹力(c)。3.摩擦力(c)。知识网络构建规律方法速记1弹力方向的判断方法(1)压力和支持力一定垂直于它们的接触面，且指向受力物体；如下图(a)、(b)、(c)。(2)绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向；如下图(d)。(3)分析物体的运动状态(是平衡还是加速运动)，结合平衡条件和牛顿第二定律，就容易分析出弹力的方向。2明晰“三个方向”名称释义运动方向一般指物体相对地面(以地面为参考系)的运动方向相对运动方向指以其中一个物体为参考系，另一个物体相对参考系的运动方向相对运动趋势方向能发生却没有发生的相对运动的方向3.摩擦力大小的计算方法(1)先要依据条件判断是滑动摩擦力还是静摩擦力；(2)滑动摩擦力的大小可以用ffn计算，也可以用平衡条件计算；(3)静摩擦力的大小要根据平衡条件计算。题组一对重力的理解1下列说法正确的是()a同一个物体在地球上不同纬度的地方所受重力都相等b物体所受重力的方向总是垂直向下的c重力的方向总是指向地球球心d重力的方向始终竖直向下解析同一个物体在地球上不同纬度的地方重力加速度不同，重力不相等，故a错误；物体所受重力的方向只有在两极、赤道是垂直向下的且指向地球球心，其他地方不指向地球球心而是垂直于当地水平面向下，故b、c错误；重力的方向总是竖直向下的，故d正确。答案d2(2016温州市调研)如图所示，圆桶形容器内装有一定量的某种液体，容器和液体整体的重心正好位于液面下的a点，现将液体倒出少许，则关于整体重心位置的变化下列说法正确的是 ()a下降 b上升 c不变 d不确定解析当液体全部倒出时，重心在a点上方，当液体倒出少许时，液体的重心是下降的，故整体的重心可能下降，也可能上升，要看倒出液体的质量。答案d3下列关于自然界中的四种基本相互作用的描述中，正确的是()a一切物体之间都存在着相互作用的吸引力b强相互作用存在于宏观物体之间，而弱相互作用存在于原子核内部c电荷间的相互作用、磁体间的相互作用在本质上不是同一种相互作用的表现d原子核内部的带正电的质子之间存在着斥力，但原子核仍能紧密地保持在一起，是万有引力作用的结果解析引力是自然界中一种基本相互作用，存在于一切物体之间，故a正确；强相互作用和弱相互作用都存在于原子核内部，作用范围都很小，并随距离的增大而急剧减小，原子核之所以紧密地保持在一起，是由于核子间存在着强相互作用，故b、d均错误；电荷间的相互作用与磁体间的相互作用都属于电磁相互作用，故c错误。答案a4关于地面上物体的重力，下列说法正确的是()a只有静止时，物体才受重力b物体对地面的压力就是物体的重力c弹簧测力计和杆秤都能称量物体的重力大小d同一地点，物体的重力与其质量成正比解析物体是否受重力与其运动状态无关，a错误；物体对地面的压力与物体的重力的施力物体和受力物体都不同，故不是一个力，b错误；杆秤的原理是杠杆，只能称量质量不能称量重力，c错误；在同一地点g为常数，由gmg可知，重力与质量成正比，d正确。答案d5关于重力，下列说法中正确的是()a物体受到的重力大小和方向与物体的运动状态无关b抛出的石块轨迹是曲线，说明石块所受的重力方向在改变c自由下落的石块速度越来越大，说明石块所受重力越来越大d物体所受的重力作用于重心处，物体的其他部分不受重力作用解析重力大小为gmg，与运动状态无关，方向竖直向下，故a正确，b、c错误；物体各处都受到重力，在研究问题时将所有重力等效作用于重心处，重心是等效概念，其实是不存在的，更不能说物体的其他部分不受重力作用，d错误。答案a题组二弹力的有无、方向的判断及大小计算6(2016浙江杭州富阳二中高三上月考)下列说法不正确的是()a木块放在桌面上要受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的b拿一根竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的弹力，这是由于竹竿发生形变产生的c绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向d挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是因为电线发生微小形变而产生的解析弹力是由于发生弹性形变的物体要恢复原状而对接触物体产生的作用力，因此物体受到的弹力是因为施力物体发生弹性形变，而要恢复原状而产生的；弹力的方向总是与施力物体发生形变的方向相反，故a错误，b、c、d正确。答案a7在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为a、b，则碗对筷子a、b两点处的作用力方向分别为()a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碗对筷子a、b两点处的作用力属于弹力，而接触处的弹力总是垂直于接触面，因而寻找接触面便成为确定弹力方向的关键。在a点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在碗的内表面(半球面)上滑动，所以在a点处的接触面是球面在该点的切面，此处的弹力与切面垂直，即指向球心o。在b点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动，所以在b点处的接触面与筷子平行，此处的弹力垂直于筷子斜向上。故选项d正确。答案d8. (20152016诸暨市第一学期期末考试)如图所示，一根轻弹簧的一端固定，另一端受到水平拉力f的作用，弹簧的伸长量为x，则此弹簧的劲度系数为()afx b2fx c. d.答案c9(2016广西柳州高三期末)如图所示，a、b两物体并排放在水平桌面上，c物体叠放在ab上，d物体悬挂在线的下端时绳恰好竖直，且与斜面接触。若接触面均光滑，下列说法中正确的是()aa对b的弹力方向水平向右bc对地面的压力大小等于c的重力cd对斜面没有压力作用d斜面对d的支持力垂直斜面向上解析物体接触并产生弹性形变时就能产生弹力作用。无法直接判断有无形变时，可用假设法。a和b接触但没有相互挤压，所以a和b之间不产生弹力作用，a错误；c对a、b产生向下的压力作用，对地面并不产生压力，b错误；如果去掉斜面，d物体仍然静止，保持原来的状态，所以d与斜面之间没有弹力作用，c正确，d错误。答案c10(2016义乌市联考)探究弹力和弹簧伸长量的关系时，在弹性限度内，悬挂g115 n的重物时，弹簧长度为l10.16 m；悬挂g220 n的重物时，弹簧长度为l20.18 m，则弹簧的原长l和劲度系数k分别为()al0.02 m，k500 n/mbl0.10 m，k500 n/mcl0.02 m，k250 n/mdl0.10 m，k250 n/m解析当悬挂15 n重物时，有g1k(l1l)；当悬挂20 n重物时，有g2k(l2l)，代入数据，联立解得k250 n/m，l0.10 m，故选项d正确。答案d11如图所示，弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计，物重g1 n，则弹簧秤a和b的示数分别为()a1 n，0 b0，1 nc2 n，1 n d1 n，1 n解析弹簧秤的示数等于弹簧所受的拉力，图中弹簧上所产生的拉力都等于1 n，所以a、b的示数都为1 n。答案d12如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30的斜面上，另一端固定一个重力为2 n的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力()a大小为2 n，方向平行于斜面向上b大小为1 n，方向平行于斜面向上c大小为2 n，方向垂直于斜面向上d大小为2 n，方向竖直向上解析小球受到重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与小球的重力大小相等、方向相反。答案d题组三对摩擦力理解及大小的计算13关于摩擦力，下列说法正确的是()a相互压紧的粗糙物体之间总是有摩擦力b一个物体只有在另一个物体表面滑动或有相对滑动趋势时，才有可能受到摩擦力c具有相对运动的两个物体，一定存在摩擦力d只有静止的物体才受到静摩擦力的作用解析摩擦力产生的条件是：接触面粗糙，两物体相互接触且存在弹力，两物体间有相对运动或相对运动的趋势。所以只有b才有可能受到摩擦力。答案b14一块质量均匀分布的长方体木块按图中甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动，其中甲图中木块做匀速运动，乙图中木块做匀加速运动，丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动。则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是()aff甲ff乙ff丙 bff甲ff丙ff乙cff甲ff乙ff丙 dff丙ff甲ff乙解析根据公式fffn知，滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关，也与相对速度或加速度无关。答案c15(2016绍兴市调研)如图所示，在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉一木块做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为20 n，木块受到的摩擦力大小是()a10 n b15 n c20 n d25 n解析对木块进行受力分析，水平方向上受到拉力和摩擦力，物体做匀速直线运动，合外力为零，摩擦力等于拉力，故c项正确。答案c16. 如图所示，手拿起玻璃瓶，使瓶在空中处于静止状态，关于瓶的受力，下列说法中正确的是()a滑动摩擦力，方向竖直向上b静摩擦力，方向竖直向下c摩擦力和重力是一对平衡力d摩擦力和重力是作用力和反作用力解析依题意可知瓶子所受摩擦力为静摩擦力，方向竖直向上与重力平衡。答案c17如图甲所示，小孩用80 n的水平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为f1；乙图中，小孩用100 n的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为f2；丙图中，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为f3。若木箱对地面的压力大小为200 n，木箱与地面间动摩擦因数为0.45，则f1、f2、f3的大小分别为()a80 n、100 n、90 n b80 n、100 n、45 nc80 n、80 n、90 n d0、80 n、45 n解析小孩用80 n的水平力推不动木箱，则木箱此时受到的是静摩擦力，所以f180 n。小孩用100 n的力恰好推动木箱，此时的推力的大小等于摩擦力的大小，所以f2100 n。木箱被推动后受滑动摩擦力，由公式fffn来计算大小，所以f30.45200 n90 n，故a项对。答案a18(2016金华十校调研)如图所示，a、b叠放在水平面上，水平力f作用在a上，使二者一起向右做匀速直线运动，下列说法正确的是 ()aa、b之间无摩擦力ba受到的摩擦力水平向右cb受到a的摩擦力水平向右d地面对b的摩擦力为静摩擦力，水平向右解析对a物体，由于a匀速运动，由二力平衡可知，b对a的静摩擦力必与f等值反向，故a、b错误；对b物体，由力的作用的相互性可知，a对b的摩擦力一定与b对a的摩擦力反向，故b受到a的摩擦力水平向右，故c正确；对a、b整体分析，由于ab一起向右匀速运动，则地面对b的摩擦力一定为滑动摩擦力，且水平向左，故d错误。故选c。答案c题组四测定物体间的动摩擦因数19(2016四川宜宾高三一模)如图所示为“研究木板与木块间动摩擦因数的大小”的实验装置图，将一木块和木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计一端固定，另一端与木块水平相连。(1)现要测量木块和木板之间的滑动摩擦力，要使弹簧测力计的示数为木块和木板之间的滑动摩擦力的大小，要求木板的运动_。(填选项前的字母)a必须是匀速直线运动b必须是加速直线运动c必须是减速直线运动d匀速直线运动、加速直线运动、减速直线运动均可(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中应测量的有_。(填选项前的字母)a木板的长度lb弹簧测力计的拉力大小fc木板的重力g1d木块的重力g2解析(1)对木板受力分析，有重力、木块对木板的压力、木块对木板的滑动摩擦力、桌面对木板的滑动摩擦力、桌面对木板的支持力、水平拉力，共6个力；本实验中，木板不论处于什么运动，木块总处于平衡状态，则弹簧的弹力等于木块的滑动摩擦力，d正确。(2)根据滑动摩擦力的表达式fffnmg，可得，所以需要测量弹簧测力计的拉力大小f和木块的重力g2，故b、d正确。答案(1)d(2)bd20为了用弹簧测力计测定木块a和长木板b间的动摩擦因数，甲、乙两同学分别设计了如图甲、乙所示的两个实验方案。(1)为了用某一弹簧测力计的示数表示a和b之间的滑动摩擦力大小，你认为方案_更易于操作简述理由_ _。(2)若a和b的重力分别为100 n和150 n，当甲中a被拉动时，弹簧测力计a示数为60 n，b示数为110 n，则a、b间的动摩擦因数为_。解析(1)由图示实验可知，甲方案中拉动物体a，不需要控制物体a做匀速直线运动，且弹簧测力计a静止，便于弹簧测力计读数。乙方案中用弹簧测力计拉动a，需要控制a做匀速直线运动，但实际中难于保证a做匀速直线运动，另一方面弹簧测力计是运动的，不利于准确读数，因此甲方案更易于操作。(2)由题意可知，在甲方案中，两物体接触面受到的压力等于b的重力，即fn150 n，弹簧测力计a的示数等于两物体接触面间摩擦力的大小，即ff60 n。由公式fffn得，动摩擦因数0.4。答案(1)甲因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动(2)0.4第2讲力的合成与分解共点力的平衡必考要求1力的合成(c)。2.力的分解(c)。3.共点力平衡条件及应用(c)。4.实验：探究求合力的方法()。知识网络构建规律方法速记1“四点”提醒(1)合力不一定大于分力。(2)合力与分力的作用效果相同，但它们并不是同时作用在物体上。(3)合力与分力是等效替代关系。(4)二个分力一定时，夹角越大，合力越小。2分析动态平衡问题的两种方法方法步骤解析法列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况图解法根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化确定未知量大小、方向的变化3.解共点力平衡问题的一般步骤题组一力的合成与分解1关于合力与分力，下列说法正确的是()a合力与分力是等效的b合力与分力的性质相同c合力与分力同时作用在物体上d合力与分力的性质影响作用效果解析合力与分力是等效替代关系，合力产生的效果与分力共同作用的效果是相同的，因而合力与分力不是同时作用在物体上的，也不涉及力的性质的问题，故a正确，b、c、d错误。答案a2已知一个力的大小为100 n，它的一个分力f1的大小为60 n，则另一个分力f2的大小()a一定是40 n b一定是80 nc不能大于100 n d不能小于40 n解析由三角形定则，合力与分力构成闭合三角形，则由60 nfm100 n，得：fm40 n。答案d3(2016温州市调研)如图所示，把光滑斜面上的物体所受的重力mg分解为f1、f2两个力。图中fn为斜面对物体的支持力，则下列说法正确的是 ()af1是斜面作用在物体上使物体下滑的力b物体受到mg、fn、f1、f2共四个力的作用cf2是物体对斜面的压力d力fn、f1、f2这三个力的作用效果与mg、fn这两个力的作用效果相同解析f1是重力沿斜面向下的分力，其作用效果是使物体沿斜面下滑，但施力物体不是斜面，故选项a错误；物体受到重力mg和支持力fn两个力的作用，f1、f2是重力的分力，故选项b错误；f2是重力沿垂直于斜面方向的分力，其作用效果是使物体压紧斜面，f2的大小等于物体对斜面的压力，但两者的受力物体不同，f2的受力物体是物体，物体对斜面的压力的受力物体是斜面，故选项c错误；合力与分力的作用效果相同，故选项d正确。答案d4两个大小相等的共点力f1、f2，当它们间的夹角为90时，合力大小为20 n，那么当它们之间的夹角为120时，合力的大小为()a40 n b10 n c20 n d10 n解析设f1f2f。当它们的夹角90时，其合力为f，即f20 n，f10 n。当夹角为120时，其合力与f等大。故选b。答案b5如图所示，放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用，但物体仍保持静止状态，现将f分解为水平方向的力f1和竖直向上的力f2，下列说法正确的是()af1是物体对水平面的摩擦力bf2是水平面对物体的支持力cf1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反df2与物体受到的重力大小相等、方向相反答案c6(2016金华十校联考)减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为f，下图中弹力f画法正确且分解合理的是()解析减速带对车轮的的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故a、c错误；按照力的作用效果分解，将f可以分解为水平方向和竖直方向的两个分力，水平方向的分力产生减慢汽车的速度的作用效果，竖直方向上的分力产生向上运动的作用效果，故b正确，d错误。答案b7. 一个人用双手抓住单杠把自己吊起来，静止在空中，如图所示，在下列四种情况下，两臂用力最小的是()a当他两臂平行时b当他两臂成60夹角时c当他两臂成90夹角时d当他两臂成120夹角时解析两臂中拉力等大，即f1f2，其合力大小为f2f1cos 。式中为两手臂间夹角，且合力fg，可见f1f2，由此可知：0时，f1f2最小，即a选项正确。答案a题组二受力分析、共点力的平衡8如图所示，物体a在光滑的斜面上沿斜面下滑，则a受到的作用力有()a重力、弹力和下滑力 b重力和弹力c重力和下滑力 d重力、压力和下滑力解析物体a受到重力以及斜面对它的支持力作用。答案b9(2016绍兴市联考)一个木箱在水平拉力f的作用下沿光滑水平地面滑动，其四位同学作出它的受力情况如图所示，其中正确的是()解析在光滑水平面上滑动的木箱，一定受竖直向下的重力g、竖直向上的支持力fn、水平方向的拉力f，但不受摩擦力作用，故a正确。答案a10. 如图所示，静止在水平地面上装满水的纯净水桶总质量为16 kg，现有某同学用60 n的力竖直向上提水桶，则下列说法正确的是 ()a此时水桶的重力为100 nb此时水桶对地面的压力为60 nc此时水桶受到合力大小为100 nd此时水桶受到的合力一定为零答案d11.在水平桌面上叠放着木块p和q，用水平力f推q，使p、q两木块一起沿水平桌面匀速滑动，如图所示，以下说法中正确的是 ()ap受三个力，q受六个力bp受四个力，q受六个力cp受二个力，q受五个力d以上答案均不正确解析分析木块p的受力：受竖直方向的重力g和支持力fn的作用；木块q受重力g，地面的支持力fn，p木块的压力fn、水平推力f和地面对木块q的摩擦力ff。答案c12. (2016学业水平测试汕头模拟)如图所示，光滑斜面的倾角为，质量为m的物体在平行于斜面的轻质弹簧作用下处于静止状态，则弹簧的弹力大小为()amg bmgsin cmgcos dmgtan 解析对物体进行受力分析可知沿斜面方向物体受斜向上的拉力和重力沿斜面向下的分力，又因为物体处于静止状态，故有f弹mgsin 。答案b13(2016惠州市高三调研考试)如图所示，三根相同的绳子末端连接于o点，a、b端固定，c端受一水平力f，当f逐渐增大时(o点位置保持不变)，最先断的绳子是 ()aoa绳 bob绳coc绳 d三绳同时断解析对结点o受力分析，受三根绳子的拉力，根据平衡条件的推论得，水平和竖直两绳拉力的合力与oa绳的拉力等大反向，作出平行四边形，解得三根绳中oa绳的拉力最大，在水平拉力逐渐增大的过程中，oa绳先达到最大值，故oa绳先断，a项正确。答案a14(20152016第一学期诸暨市期末考试)如图所示，左侧为“新雄风商场”中的阶梯电梯，右侧为“大润发超市”中的斜面电梯，某位顾客分别乘两种电梯，而且均随电梯匀速上行，则以下分析正确的是 ()a顾客在阶梯电梯有摩擦，在斜面电梯没有摩擦b顾客在两种电梯中均有摩擦力，但是方向不同c两种电梯对该顾客支持力的大小和方向均相同d两种电梯对该顾客作用力的大小和方向均相同答案d15如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为fn1，球对木板的压力大小为fn2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中 ()afn1始终减小，fn2始终增大bfn1始终减小，fn2始终减小cfn1先增大后减小，fn2始终减小dfn1先增大后减小，fn2先减小后增大解析方法一：解析法如图所示，由平衡条件得fn1fn2随逐渐增大到90，tan 、sin 都增大，fn1、fn2都逐渐减小，所以选项b正确。方法二：图解法对球受力分析如图所示，球受3个力，分别为重力g、墙对球的弹力fn1和板对球的弹力fn2。当板逐渐转到水平位置的过程中，球始终处于平衡状态，即fn1与fn2的合力f始终竖直向上，大小等于球的重力g，如图所示。由图可知fn1的方向不变，大小逐渐减小，fn2的方向发生变化，大小也逐渐减小，故选项b正确。答案b16如图所示，三个相同的轻质弹簧连接在o点，弹簧1的另一端固定在天花板上，且与竖直方向的夹角为30，弹簧2水平且右端固定在竖直墙壁上，弹簧3的另一端悬挂质量为m的物体且处于静止状态，此时弹簧1、2、3的形变量分别为x1、x2、x3，则 ()ax1x2x312bx1x2x321cx1x2x312dx1x2x321解析对物体受力分析可知：kx3mg，对弹簧的结点受力分析可知：kx1cos 30kx3，kx1sin 30kx2，联立解得x1x2x321。答案b17(20152016诸暨市第一学期期末)在动画片熊出没中有个镜头，“熊二”用一根轻绳绕过树枝将“光头强”悬挂起来，如图所示。假设不计轻绳与树枝间的摩擦，此时轻绳与水平地面的夹角37，已知“光头强”体重g1600 n，“熊二”体重g21800 n，取sin 370.6，cos 370.8。(1)求此时“熊二”对地面压力的大小fn；(2)求此时“熊二”与地面间静摩擦力的大小ff；(3)现“熊二”要把“光头强”吊挂得更高一些，向右水平移动了一小段距离，则“熊二”对地面压力大小和“熊二”与地面间静摩擦力大小是“变大”还是“变小”？解析(1)轻绳的张力tg1600 n由受力分析可知fng2tsin “熊二”对地面压力大小fn1440 n(2)由受力分析可知fftcos “熊二”与地面间静摩擦力大小ff480 n(3)“熊二”向右水平移动后角减小，sin 减小，cos 变大，所以“熊二”对地面压力大小fn变大“熊二”与地面间静摩擦力大小ff变大答案(1)1440 n(2)480 n(3)变大变大题组三实验：探究求合力的方法18(2016江南十校联考)(1)在“探究求合力的方法”实验中，我们需要对使用的两只弹簧测力计进行校对，看两只弹簧测力计是否完全相同，校对的方法是_(填正确答案标号)。a看两只弹簧测力计的外形是否一样，是否由同一厂家生产b把两只弹簧测力计的钩子