2023-2024学年新教材高中物理第三章相互作用章末复习提升学案粤教版必修第一册

章末复习提升【知识体系】eq\a\vs4\al(相互作用)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(力\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(力的定义：力是物体间的①,力的三要素：力的大小、方向、作用点,力的图示和力的示意图,力的作用效果：改变物体的②、改变物体的形状)),常见三种力：\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(重力\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(产生：地球的吸引,大小：G＝mg，g＝9.8N/kg,方向：③,等效作用点：重心)),弹力\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(产生条件：相互接触、发生④,大小：由物体所处的状态、所受其他外力、形变程度来决定)),摩擦力\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(产生条件：接触面粗糙、有弹力、有⑤,滑动摩擦力：大小为⑥；,方向与物体相对滑动方向相反,静摩擦力：大小为⑦；,方向与物体相对运动趋势方向相反)))),力的合成与分解\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(合力与分力：等效替代关系,基本规则：⑧,常用方法：正交分解法))))答案：①相互作用②运动状态③竖直向下④弹性形变⑤相对运动或相对运动趋势⑥f＝μFN⑦0＜f≤fmax⑧平行四边形定则统揽考情本章是力学的基础章节，也是高考的热点内容，一般高考以选择题或结合其他内容(如牛顿运动定律)以计算题的形式出现；若是选择题，则主要考查物体受力分析或物体的平衡(包含动态平衡)，且一般结合生产生活的实际应用；若是计算题往往是将受力分析、牛顿运动定律等相结合，试题偏难．真题例析(2022·广东卷)如图是可用来制作豆腐的石磨．木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态．O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°.下列关系式正确的是()A．F＝F1B．F＝2F1C．F＝3F1D．F＝eq\r(3)F1解析：以O点为研究对象，受力分析如图.由几何关系可知θ＝30°，由平衡条件可得F1sin30°＝F2sin30°，F1cos30°＋F2cos30°＝F.联立可得F＝eq\r(3)F1.故D正确，A、B、C错误．故选D.答案：D1．(2022·浙江卷)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆的夹角θ＝60°，一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的()A．作用力为eq\f(\r(3),3)GB．作用力为eq\f(\r(3),6)GC．摩擦力为eq\f(\r(3),4)GD．摩擦力为eq\f(\r(3),8)G解析：设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和重物为整体，在竖直方向上，根据受力平衡可得4Fcos30°＝G，解得F＝eq\f(\r(3),6)G.以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示．可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为eq\f(\r(3),6)G，每根斜杆受到地面的摩擦力为f＝Fsin30°＝eq\f(\r(3),12)G.B正确，A、C、D错误；故选B.答案：B2．(2022·浙江卷)如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为μ，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ，则下列说法正确的是()A．轻绳的合拉力大小为eq\f(μmg,cosθ)B．轻绳的合拉力大小为eq\f(μmg,cosθ＋μsinθ)C．减小夹角θ，轻绳的合拉力一定减小D．轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小解析：对石墩受力分析，由平衡条件可知Tcosθ＝f，f＝μN，Tsinθ＋N＝mg.联立解得T＝eq\f(μmg,cosθ＋μsinθ)，故A错误，B正确；拉力的大小为T＝eq\f(μmg,cosθ＋μsinθ)＝eq\f(μmg,\r(1＋μ2)sin（θ＋φ）)，其中tanφ＝eq\f(1,μ)，可知当θ＋μ＝90°时，拉力有最小值，即减小夹角θ，轻绳的合拉力不一定减小，故C错误；摩擦力大小为f＝Tcosθ＝eq\f(μmgcosθ,cosθ＋μsinθ)＝eq\f(μmg,1＋μtanθ)，可知增大夹角θ，摩擦力一直减小，当θ趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力不是最小，故D错误．故选B.答案：B3．(2021·湖南卷)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点．凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块．用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略．下列说法正确的是()A．推力F先增大后减小B．凹槽对小滑块的支持力先减小后增大C．墙面对凹槽的压力先增大后减小D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大解析：对小滑块受力分析，由平衡条件有F＝mgsinθ，N＝mgcosθ.小滑块从A缓慢移向B点时，θ越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以A、B错误；对凹槽与小滑块整体受力分析，有墙面对凹槽的压力为FN＝Fcosθ＝mgsinθcosθ＝eq\f(1,2)mgsin(2θ)，则θ越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确；水平地面对凹槽的支持力为N地＝(M＋m)g－Fsinθ＝(M＋m)g－mgsin2θ，则θ越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误．故选C.答案：C4．如图甲为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d…为网绳的结点，安全网水平张紧．若一杂技演员从高处落下，并恰好落在O点上．该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均成120°向上的张角，网绳dOe所在平面的示意图如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为F，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为()A．FB.eq\f(F,2)C.eq\f(F,4)D.eq\f(F,8)解析：由作用力与反作用力可知，O点对杂技演员的作用力大小为F，方向竖直向上．网绳dOe、bOg均成120°向上的张角，网绳dOe、bOg的弹力大小相等，假设网绳的张力为T，则网绳dOe、bOg对O点的作用力均为F′＝2Tcos60°＝T，即2T＝F，解得T＝eq\f(F,2)，故选B.答案：B章末核心训练(三)相互作用1．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．如图所示为三种与足球有关的情景，下列说法中正确的是()A．图甲中，静止在地面上的足球受到的弹力就是它的重力B．图甲中，静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变而产生的C．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D．图丙中，足球被踢起后，在空中受弹力、重力和空气阻力解析：图甲中，静止在地面上的足球受到弹力的大小等于重力的大小，但是弹力和重力是性质不同的力，不能说弹力就是重力，故A错误；图甲中，静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变而产生的，故B正确；图乙中，静止在光滑水平地面上的两个足球虽然相互接触，但是两球之间无相互作用的弹力，故C错误；图丙中，足球被踢起后，在空中受重力和空气阻力，故D错误．故选B.答案：B2．在空易拉罐中注入适量的水后，将易拉罐倾斜放置在水平桌面上，结果易拉罐“倾而不倒”，如图所示．下列说法正确的是()A．注水后，易拉罐的重心位置升高了B．易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上C．若将注水后的易拉罐水平放置，则其重心位置不变D．若将空易拉罐压瘪，则其重心位置不变解析：注水后，易拉罐下部的质量变大，重心下移，故A错误；易拉罐受到的重力(方向竖直向下)与桌面对它的支持力大小相等、方向相反，因此易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上，故B正确；将注水后的易拉罐水平放置，易拉罐里的水质量分布改变，其重心位置改变，故C错误；将空易拉罐压瘪后，易拉罐的形状改变，其重心位置改变，故D错误．故选B.答案：B3．如图所示，用相同的弹簧测力计将同一个重物m，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°，则有()A．F4最大 B．F3＝F2C．F2最大 D．F1比其他各读数都小解析：由平衡条件可得F2cosθ＝mg，F2sinθ＝F1，2F3cosθ＝mg，F4＝mg.可进一步求得F1＝eq\f(\r(3),3)mg，F2＝eq\f(2\r(3),3)mg，F3＝eq\f(\r(3),3)mg，F4＝mg.可知F1＝F3，F2最大．故选C.答案：C4．(多选)如图所示，工人把质量为m的货物沿固定倾斜木板匀速推下卡车，已知木板与水平面的夹角为α，货物与木板间的动摩擦因数为μ.工人推力的方向与板面平行，重力加速度大小为g，则()A．货物受推力、重力、支持力、摩擦力作用B．木板对货物作用力的方向垂直于木板向上C．工人对货物的推力大小为μmgcosα－mgsinαD．木板对货物的摩擦力大小为μmg解析：对货物受力分析可知，货物受推力、重力、垂直于木板向上的支持力、沿着木板向上的摩擦力，故A正确；根据平衡条件可知，木板对货物的作用力与重力与推力的合力大小相等，方向相反，不可能垂直于木板向上，故B错误；木板对货物的摩擦力大小为f＝μmgcosα.沿着木板方向，由平衡条件可得F＋mgsinα＝μmgcosα.解得F＝μmgcosα－mgsinα，故C正确，D错误．故选AC.答案：AC5．如图所示，质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°角，斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇时，雪橇沿水平面做匀速运动．求：(1)雪橇对水平地面的压力大小；(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)．解析：(1)以小孩和雪橇整体为研究对象，总重力G＝(30＋10)×10N＝400N，分析整体的受力情况如图所示．由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动，根据平衡条件，在竖直方向上有N＋Fsin37°＝G，代入数据解得N＝340N.故雪橇对水平地面的压力大小N′＝N＝340N，方向竖直向下．(2)在水平方向上，可得雪橇所受的滑动摩擦力大小为f＝Fcos37°＝100×0.8N＝80N.根据f＝μN′.代入数据解得μ≈0.24.答案：(1)340N(2)0.246．如图所示，倾角为30°，质量为20kg的斜面体C置于水平地面上，质量为8kg的小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与质量也为8kg的物块A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，物块B与斜面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s2，A、B、C都处于静止状态．求：(1)斜面体对B的摩擦力；(2)斜面体对地面的压力和摩擦力．解析：(1)对A分析，根据平衡条件得T＝mg＝80N.设斜面对B的摩擦力大小为fB，物块B的受力如图所示．由平衡条件有mgsinθ