湖南版高中物理高考总复习专题二相互作用教学讲练

1、物理高考总复习PAGE PAGE 20学好数理化，走遍天下都不怕专题二相互作用【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容常见的三种力、力的合成与分解1.认识重力、弹力与摩擦力。2.通过实验,了解胡克定律。3.知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。4.通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。考查内容:1.选择单个物体或多个物体为研究对象,进行受力分析。 充分考虑各力的产生条件和应用范围。2.利用合成或分解法对力进行处理。3.应用平衡条件,建立等式求解。4.“动态平衡”问题的常用解题方法。命题趋势:1.物体的相互作用是基础性知识,除单独命题外,更多的是与其他的知识融

2、合在一起考查。2.三种力的产生条件,力的性质,以及矢量的合成与分解依然是考查的重点内容。3.胡克定律、连接体、动态平衡依然是高概率考查点。1.牢记基础知识,熟练基本方法,明确基本题型。2.尽量多地积累不同物体、不同环境、不同运动形式下的应用类型及有效解决问题的方法。3.解题方法:明确物体的平衡条件、临界条件,掌握好函数法、图像法、极限法、隔离法、整体法解题。 利用好力的合成法、分解法、相似三角形法、矢量三角形法、正交分解法处理力的矢量问题。受力分析、共点力平衡能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。【真题探秘】基础篇固本夯基【基础集训】考点一常见的三种力、力的合成与分解1.一根轻质弹簧,当它

3、上端固定,下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是()A.GL1B.GL2C.答案D2.如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和F相同答案D考点二受力分析、共点力的平衡3.(多选)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起竖直向上做匀加速直线运动,则关

4、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AD4.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重1 000 N,物体A重400 N,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绳的拉力大小;(2)物体B所受地面的摩擦力和支持力的大小。答案(1)4003 N(2)200 3 N800 N综合篇知能转换【综合集训】拓展一摩擦力的分析和计算1.(2018雅礼中学、河南实验中学联考,14)如图所示,一木块受到一水平力F

5、作用静止于斜面上,此力F的方向与斜面平行,如果力F撤除,下列对木块的描述正确的是()A.木块将沿斜面下滑B.木块受到的摩擦力变小C.木块立即获得加速度D.木块受到的摩擦力变大答案B2.如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角=37,物体甲及人均处于静止状态。已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)轻绳OA、OB的张力分别是多大?(2)人受到的摩擦力是多大,方向如何?(3)若人的质量m2=60 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为=

6、0.3,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量m1最大不能超过多少?答案(1)54m1g34m1g(2)34m1(3)24 kg拓展二力的合成和分解法3.(2019雅礼中学月考)竖直细杆上套有一个质量为1 kg的小圆环,圆环左侧系有一劲度系数k=500 N/m的轻弹簧,已知弹簧与竖直方向的夹角为=53,sin 53=0.8,cos 53=0.6,环与细杆间的动摩擦因数为=0.75,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧一直处于弹性限度内,以下说法正确的是(g取10 m/s2)()A.当弹簧的伸长量x=2.5 cm时,圆环与细杆间的摩擦力为零B.当弹簧的伸长量x=0.5 cm时,圆环与细杆间的摩擦力为

7、1.5 NC.当弹簧的伸长量x=4.0 cm时,圆环与细杆间的摩擦力为12 ND.当弹簧的伸长量x=2.0 cm时,圆环与细杆间的摩擦力为2 N答案B拓展三受力分析 共点力的平衡问题4.(2019长沙一中月考,11)两个质量相同的直角楔形物体a和b,分别在垂直于斜边的恒力F1和F2作用下静止在竖直墙面上,如图所示,下列说法正确的是()A.a、b都受四个力的作用B.a、b所受摩擦力的方向都是竖直向上C.F2一定小于F1D.F1、F2大小可能相等答案D应用篇知行合一应用一实际生活中“形同质异”问题【应用集训】1.(2019三湘名校二联,3)如图所示,物体A的质量大于B的质量,绳子的质量、绳与滑轮间

8、的摩擦不计,A、B恰好处于平衡状态,如果将悬点P靠近Q少许,系统重新平衡时,则()A.物体A的重力势能增大B.物体B的重力势能增大C.绳的张力减小D.P处绳与竖直方向的夹角减小答案A应用二平衡问题中的整体法和隔离法【应用集训】1.(2019长郡中学月考,2)如图,三根轻绳悬挂两个质量相同的小球保持静止,绳AD与AC垂直。现对B球施加一个水平向右的力F,保持A球位置不变,使B球缓慢移动到图中虚线位置,此过程中AD、AC两绳张力TAD、TAC的变化情况是()A.TAC变大,TAD减小B.TAC变大,TAD不变C.TAC减小,TAD变大D.TAC不变,TAD变大答案C2.(2018雅礼中学月考,18

9、)如图所示,竖直面光滑的墙角有一个质量为m,半径为r的均匀半球体A。现在A上放一密度和半径与A相同的球体B,调整A的位置使得A、B保持静止状态,已知A与地面间的动摩擦因数为0.5,则A的球心距墙角的最远距离是()A.115rB.95rC.2rD.答案A应用三实际应用中动态平衡问题的处理方法【应用集训】1.(2020届郴州市临武县一中月考)如图所示,质量不等的盒子A和物体B用细绳相连, 跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为的斜面上,与斜面间的动摩擦因数=tan ,B悬于斜面之外而处于静止状态。现向A中缓慢加入沙子,下列说法正确的是()A.绳子拉力一定保持不变B.A对斜面的压力保持不变C.A所受的摩擦力

10、一定逐渐增大 D.A可能沿斜面下滑答案A2.(2019长沙一中月考,20)(多选)大国工匠节目中讲述了王进利用“秋千法”在1 000 kV的高压线上带电作业的过程,如图所示,绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为m,不计一切阻力,重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中,下列说法正确的是()A.工人对绳的拉力一直变大B.绳OD的拉力的一直变小C.OD、CD两绳

11、拉力的合力大小等于mgD.当绳CD与竖直方向的夹角为30时,工人对绳的拉力为33答案CD3.(2019岳阳一中质检,3)如图所示的起重装置,A为固定轴,AB为轻杆,B端系两根轻绳,一根在下面拴一重物,另一根绕过无摩擦定滑轮,在绳端施加拉力,使杆从位置缓缓移到位置的过程中,绕过定滑轮的绳的张力F以及轻杆的B端受到的作用力FN的变化情况是()A.F减小,FN先变小后变大,方向由沿杆向外变为沿杆向里B.F减小,FN大小不变,方向始终沿杆向里C.F变小,FN先变小后变大,方向由沿杆向外变为沿杆向里D.F变大,FN大小不变,方向始终沿杆向里答案B应用四平衡中的临界与极值问题【应用集训】(2019湖南重点

12、高中大联考,1)(多选)如图所示,球面光滑的半圆球放在水平面上,圆球放在半圆球上,两球的半径相同,给圆球施加一个最小的拉力(图中未画出),使圆球静止在半圆球上,两球心连线与水平面夹角=45,圆球的质量为m,半圆球的质量为12m,重力加速度为g,则(A.最小拉力大小等于mgB.地面对半球的摩擦力大小等于12C.地面对半球的支持力大小等于32D.B对A的作用力大小等于22答案BD【五年高考】A组基础题组1.(2019天津理综,26)2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是()

13、A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布答案C2.(2019课标,19,6分)(多选)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45。已知M始终保持静止,则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一

14、直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加答案BD3.(2019江苏单科,3,3分)如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为()A.TsinB.TcosC.T sin D.T答案C4.(2019课标,16,6分)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33,重力加速度取10 m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1 500 N,则物块的质量最大为(A.150 kgB.1003 kgC.200 kgD.2003 kg答案A5.(2019课标,16,

15、6分)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示,两斜面、固定在车上,倾角分别为30和60。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面、压力的大小分别为F1、F2,则()A.F1=33mg,F2=32mgB.F1=32mg,F2C.F1=12mg,F2=32mgD.F1=32mg,F2答案D6.(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.2-3B.36C.33答案CB组综合题组1.(2016课标

16、,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A2.(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.m2B.32mC.m答案C3.(2016课标,19,6分)(多选)如图,一光滑的轻滑轮用细绳

17、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BD4.(2017课标,21,6分)(多选)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(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

18、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ADC组教师专用题组1.(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A2.(2016江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度。则该

19、弹簧的劲度系数为()A.40 m/NB.40 N/mC.200 m/ND.200 N/m答案D3.(2018天津理综,7,6分)(多选)明朝谢肇淛的五杂组中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则()A.若F一定,大时FN大B.若F一定,小时FN大C.若一定,F大时FN大D.若一定,F小时FN大答案BC4.(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

20、,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A【三年模拟】时间:20分钟分值:45分一、选择题(每题5分,共35分)1.(2019雅礼中学模拟)如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板,下面有一个托盘,让黑板撑开一个安全角度(黑板平面与水平面的夹角为),不易倾倒,小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦,磁性黑板擦(质量为m)也可以直接吸在上面。黑板与黑板擦之间的动摩擦因数为,则下列说法正确的是()A.

21、黑板擦对黑板的压力大小为mg cos B.黑板平面对黑板擦的摩擦力大小为mg cos C.黑板对黑板擦的摩擦力大于mg sin D.黑板对黑板擦的作用力大小为mg答案D2.(2019湖南师大附中模拟)如图所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其他接触面粗糙,以下受力分析正确的是()A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间存在静摩擦力C.A物块共受3个力作用D.B物块共受5个力作用答案C3.(2020届湖南六校联考)如图所示,木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的O点,物体A、B叠放在木板上且处于静止状态,此时物体B的上表面水平。现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置,物体A、B

22、仍保持静止,与原位置的情况相比()A.A对B的作用力减小B.B对A的支持力增大C.木板对B的支持力增大D.木板对B的摩擦力增大答案D4.(2019湖南师大附中三模)(多选)如图所示,倾角为30的光滑斜面体右侧靠墙置于光滑水平地面上,一质量为m=3 kg的小球置于斜面上,劲度系数为k=200 N/m的轻弹簧一端系在小球上,另一端固定在墙上P点,小球静止时,弹簧轴线与竖直方向的夹角为30。取g=10 m/s2,则()A.小球对斜面的压力的大小为15 NB.弹簧的伸长量为5 cmC.弹簧被剪断的瞬间,小球的加速度大小为5 m/s2D.墙对斜面体的作用力为0答案BC5.(2020届湖南师大附中摸底)(

23、多选)如图所示,一个质量为4 kg的半球形物体A放在倾角为=37的斜面B上静止不动。若用通过球心的水平推力F=10 N作用在物体A上,物体仍静止在斜面上,斜面仍相对地面静止。已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,取g=10 m/s2,则()A.物体A受到斜面B的摩擦力增加8 NB.物体A对斜面B的作用力增加10 NC.地面对斜面B的弹力不变D.地面对斜面B的摩擦力增加10 N答案CD6.(2020届长沙一中月考)(多选)如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为60的光滑斜面OA,光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将一重力为G的圆球放在斜面与挡板之间,挡板与水平面的夹角=60,下列说法正确的是()A.若保持挡板不动,则球对斜面的压力大小为GB.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60,则球对斜面的压力逐渐增大C.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60,则球对挡板的压力