專題二相互作用挖命題【考情探究】考點考向5年考情預測熱度考題示例學業(yè)水平關聯(lián)考點素養(yǎng)要素重力、彈力、摩擦力彈力的有無及方向判斷2017課標,21,6分3平行四邊形定則模型建構彈力的分析與計算2017課標,17,6分3胡克定律、受力平衡模型建構靜摩擦力的有無及方向的判斷摩擦力大小的計算2017課標,16,6分4摩擦力運動與相互作用觀念力的合成與分解合力的大小范圍2016課標,19,6分3摩擦力模型建構力的分解問題2018天津理綜,7,6分4模型建構受力分析、共點力平衡物體的受力分析2017北京理綜,22,16分4電場、動能定理運動與相互作用觀念解決平衡問題的常用方法2016課標,19,6分4共點力平衡模型建構分析解讀本專題是力學的基礎,是貫穿整個物理學的核心。從力學的基本概念出發(fā),通過研究重力、彈力、摩擦力,逐步認識力的矢量性、相互性,以及力在合成與分解時遵循的平行四邊形定則。受力分析是解決力學問題的基礎和關鍵,共點力作用下物體的平衡條件更是廣泛應用于力、熱、電等各部分內(nèi)容的題目中,這就決定了本專題知識在高考中的重要地位。該專題知識若單獨出題,主要是選擇題,若與其他專題知識結合,則主要考查學生的綜合能力,考查方式有選擇題,也有大型的計算題?！菊骖}典例】破考點【考點集訓】考點一重力、彈力、摩擦力1.如圖所示,玻璃球沿碗的內(nèi)壁做勻速圓周運動,若忽略摩擦,關于玻璃球的受力情況,下列說法中正確的是()A.只受重力和支持力B.受重力、支持力和壓力C.受重力、支持力和向心力D.受重力、壓力和向心力答案A2.下列情景中,物體M所受摩擦力f的示意圖正確的是()答案B3.如圖所示,一個木塊在水平外力F1和F2的作用下靜止在水平桌面上。已知F1=12N,F2=4N。若只撤去外力F1,則木塊在水平方向上受到的合力為()A.12N,方向向左B.8N,方向向右C.2N,方向向左D.0答案D4.如圖所示,將兩個完全相同的均勻長方體物塊A、B疊放在一起置于水平地面上。兩物塊質(zhì)量均為2m。現(xiàn)用彈簧測力計豎直向上拉物塊A,當彈簧測力計示數(shù)為mg時,下列說法中正確的是()A.物塊A對物塊B的壓力大小為mgB.物塊B對地面的壓力大小等于2mgC.地面與物塊B之間存在靜摩擦力D.物塊A與物塊B之間存在靜摩擦力答案A考點二力的合成與分解5.小芳同學想要懸掛一個鏡框,以下四種方法中每根繩子所受拉力最小的是()答案B6.如圖所示,一條魚在水中正沿直線水平向左加速游動。在這個過程中,關于水對魚的作用力的方向,選項圖中合理的是()答案A7.體育課上某同學做引體向上。他兩手握緊單杠,雙臂豎直,身體懸垂;接著用力上拉使下頜超過單杠(身體無擺動);然后使身體下降,最終懸垂在單杠上。下列說法正確的是()A.在上升過程中單杠對人的作用力始終大于人的重力B.在下降過程中單杠對人的作用力始終小于人的重力C.若增大兩手間的距離,最終懸垂時單臂的拉力變大D.若增大兩手間的距離,最終懸垂時單臂的拉力不變答案C8.如圖所示,兩豎直桿頂端M、N位于等高處,將一根不可伸長的輕繩兩端分別固定在M、N兩點,物體通過輕質(zhì)光滑掛鉤掛在輕繩中間,靜止時輕繩所成夾角為120°。若保持繩長不變,只適當增加兩豎直桿之間的水平距離,此時()A.輕繩的彈力比物體的重力小B.輕繩的彈力與物體的重力相等C.輕繩的彈力比物體的重力大D.輕繩的彈力大小與物體的重力無關答案C考點三受力分析、共點力平衡9.在科學研究中,可以用風力計直接測量風力的大小。儀器中有一根輕質(zhì)金屬絲懸掛著一個金屬球,無風時金屬球自然下垂,當受到沿水平方向吹來的風時,金屬絲偏離豎直方向一個角度并保持恒定,如圖所示。關于風力大小F與小球質(zhì)量m、偏角之間的關系,下列正確的是()A.F=mgtanB.F=mgsinC.F=mgcosD.F=mgtan答案A10.如圖所示,我們常見有這樣的雜技表演:四個人A、B、C、D體型相似,B站在A的肩上,雙手拉著C和D,A撐開雙手支持著C和D。如果四個人的質(zhì)量均為m=60kg,g=10m/s2,CBA=30°,估算A的手臂受到的壓力和B的手臂受到的拉力分別為()A.120N,240NB.240N,480NC.350N,700ND.600N,1200N答案C煉技法【方法集訓】方法1整體法和隔離法1.如圖所示,人重600N,木板重400N,人與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)皆為0.2,今人用水平力拉繩,使他與木板一起向右勻速運動,則()A.人拉繩的力是200NB.人拉繩的力是150NC.人的腳對木板的摩擦力向右D.人的腳對木板的摩擦力向左答案C2.如圖所示,一個箱子放在水平地面上,箱內(nèi)有一固定的豎直桿,在桿上套著一個環(huán),箱和桿的質(zhì)量為M,環(huán)的質(zhì)量為m,已知環(huán)沿著桿以加速度a(a<g)加速下滑,則此時箱對地面的壓力的大小是()A.MgB.(M+m)gC.(M+m)g-maD.(M-m)g+ma答案C3.用輕質(zhì)細線把兩個質(zhì)量未知的小球懸掛起來,如圖所示,今對小球a持續(xù)施加一個向左偏下30°的恒力,并對小球b持續(xù)施加一個向右偏上30°的同樣大小的恒力,最后達到平衡,表示平衡狀態(tài)的圖可能是()答案A4.如圖所示,吊籃重300N,人重500N,繩子質(zhì)量及其與滑輪間摩擦不計,要使吊籃離地上升,則人的拉力至少多大?人對吊籃的壓力有多大?答案400N100N5.如圖所示,在兩塊相同的豎直木板之間,有質(zhì)量均為m的四塊完全相同的磚,用兩個同樣大小的水平力壓木板,使磚靜止不動。求:(1)木板對第1塊磚和第4塊磚的摩擦力大小;(2)第2塊磚和第3塊磚之間的摩擦力大小;(3)第3塊磚和第4塊磚之間的摩擦力大小。答案(1)2mg2mg(2)0(3)mg方法2解決動態(tài)平衡問題的方法6.城市中的路燈、無軌電車的供電線路等,經(jīng)常用三角形的結構懸掛。如圖是這類結構的一種簡化模型,硬桿左端可繞通過B點且垂直于紙面的軸無摩擦地轉動,右端O點通過鋼索掛于A點,鋼索和硬桿所受的重力均可忽略。有一質(zhì)量不變的重物懸掛于O點,現(xiàn)將鋼索緩慢變短,并使鋼索的懸掛點A緩慢向下移動,以保證硬桿始終處于水平。則在上述變化過程中,下列說法中正確的是()A.鋼索對O點的拉力變大B.硬桿對O點的彈力變小C.鋼索和硬桿對O點的作用力的合力變大D.鋼索和硬桿對O點的作用力的合力變小答案A7.(2016課標,19,6分)(多選)如圖,一光滑的輕滑輪用細繩OO'懸掛于O點;另一細繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則()A.繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化答案BD過專題【五年高考】A組基礎題組1.(2016江蘇單科,1,3分)一輕質(zhì)彈簧原長為8cm,在4N的拉力作用下伸長了2cm,彈簧未超出彈性限度。則該彈簧的勁度系數(shù)為()A.40m/NB.40N/mC.200m/ND.200N/m答案D2.(2017課標,16,6分)如圖,一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保持F的大小不變,而方向與水平面成60°角,物塊也恰好做勻速直線運動。物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為()A.2-3B.36C.33D.32答案C3.(2016海南單科,2,3分)如圖,在水平桌面上放置一斜面體P,兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若將a和b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示。則()A.f1=0,f20,f30B.f10,f2=0,f3=0C.f10,f20,f3=0D.f10,f20,f30答案C4.(2014廣東理綜,14,4分)如圖所示,水平地面上堆放著原木,關于原木P在支撐點M、N處受力的方向,下列說法正確的是()A.M處受到的支持力豎直向上B.N處受到的支持力豎直向上C.M處受到的靜摩擦力沿MN方向D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向答案A5.(2013北京理綜,16,6分)傾角為、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上,質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上。下列結論正確的是()A.木塊受到的摩擦力大小是mgcosB.木塊對斜面體的壓力大小是mgsinC.桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsincosD.桌面對斜面體的支持力大小是(M+m)g答案DB組提升題組1.(2018課標,15,6分)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運動。以x表示P離開靜止位置的位移,在彈簧恢復原長前,下列表示F和x之間關系的圖像可能正確的是()答案A2.(2018天津理綜,7,6分)(多選)明朝謝肇淛的五雜組中記載:“明姑蘇虎丘寺塔傾側,議欲正之,非萬緡不可。一游僧見之曰:無煩也,我能正之?！庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側的磚縫間敲進去,經(jīng)月余扶正了塔身。假設所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為,現(xiàn)在木楔背上加一力F,方向如圖所示,木楔兩側產(chǎn)生推力FN,則()A.若F一定,大時FN大B.若F一定,小時FN大C.若一定,F大時FN大D.若一定,F小時FN大答案BC3.(2017課標,17,6分)一根輕質(zhì)彈性繩的兩端分別固定在水平天花板上相距80cm的兩點上,彈性繩的原長也為80cm。將一鉤碼掛在彈性繩的中點,平衡時彈性繩的總長度為100cm;再將彈性繩的兩端緩慢移至天花板上的同一點,則彈性繩的總長度變?yōu)?彈性繩的伸長始終處于彈性限度內(nèi))()A.86cmB.92cmC.98cmD.104cm答案B4.(2017天津理綜,8,6分)(多選)如圖所示,輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點,懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件,當衣架靜止時,下列說法正確的是()A.繩的右端上移到b',繩子拉力不變B.將桿N向右移一些,繩子拉力變大C.繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小D.若換掛質(zhì)量更大的衣服,則衣架懸掛點右移答案AB5.(2017課標,21,6分)(多選)如圖,柔軟輕繩ON的一端O固定,其中間某點M拴一重物,用手拉住繩的另一端N。初始時,OM豎直且MN被拉直,OM與MN之間的夾角為(>2)?，F(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起,并保持夾角不變。在OM由豎直被拉到水平的過程中()A.MN上的張力逐漸增大B.MN上的張力先增大后減小C.OM上的張力逐漸增大D.OM上的張力先增大后減小答案AD6.(2016課標,17,6分)如圖,兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上;一細線穿過兩輕環(huán),其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細線上懸掛一小物塊。平衡時,a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為()A.m2B.32mC.mD.2m答案CC組教師專用題組1.(2015山東理綜,16,6分)如圖,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時A恰好不滑動,B剛好不下滑。已知A與B間的動摩擦因數(shù)為1,A與地面間的動摩擦因數(shù)為2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為()A.112B.1-1212C.1+1212D.2+1212答案B2.2011北京理綜,22,6分如圖所示,長度為l的輕繩上端固定在O點,下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略)。(1)在水平拉力F的作用下,輕繩與豎直方向的夾角為,小球保持靜止。畫出此時小球的受力圖,并求力F的大小。(2)由圖示位置無初速釋放小球,求當小球通過最低點時的速度大小及輕繩對小球的拉力。不計空氣阻力。答案(1)受力分析如圖根據(jù)平衡條件,應滿足Tcos=mg,Tsin=F拉力F=mgtan(2)2gl(1-cos)mg(3-2cos),方向豎直向上3.(2013廣東理綜,20,4分)(多選)如圖,物體P靜止于固定的斜面上,P的上表面水平?，F(xiàn)把物體Q輕輕地疊放在P上,則()A.P向下滑動B.P靜止不動C.P所受的合外力增大D.P與斜面間的靜摩擦力增大答案BD4.(2013山東理綜,15,5分)如圖所示,用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛,小球處于靜止狀態(tài),彈簧A與豎直方向的夾角為30°,彈簧C水平,則彈簧A、C的伸長量之比為()A.34B.43C.12D.21答案D5.(2013課標,15,6分)如圖,在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用,F平行于斜面向上。若要物塊在斜面上保持靜止,F的取值應有一定范圍,已知其最大值和最小值分別為F1和F2(F2>0)。由此可求出()A.物塊的質(zhì)量B.斜面的傾角C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力D.物塊對斜面的正壓力答案C6.(2013重慶理綜,1,6分)如圖所示,某人靜躺在椅子上,椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角。若此人所受重力為G,則椅子各部分對他的作用力的合力大小為()A.GB.GsinC.GcosD.Gtan答案A7.(2014山東理綜,14,6分)如圖,用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點,制成一簡易秋千。某次維修時將兩輕繩各剪去一小段,但仍保持等長且懸掛點不變。木板靜止時,F1表示木板所受合力的大小,F2表示單根輕繩對木板拉力的大小,則維修后()A.F1不變,F2變大B.F1不變,F2變小C.F1變大,F2變大D.F1變小,F2變小答案A8.(2016江蘇單科,9,4分)(多選)如圖所示,一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出,魚缸最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等,則在上述過程中()A.桌布對魚缸摩擦力的方向向左B.魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等C.若貓增大拉力,魚缸受到的摩擦力將增大D.若貓減小拉力,魚缸有可能滑出桌面答案BD9.(2012浙江理綜,14,6分)如圖所示,與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m=1.0kg的物體。細繩的一端與物體相連,另一端經(jīng)摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧測力計相連。物體靜止在斜面上,彈簧測力計的示數(shù)為4.9N。關于物體受力的判斷(取g=9.8m/s2),下列說法正確的是()A.斜面對物體的摩擦力大小為零B.斜面對物體的摩擦力大小為4.9N,方向豎直向上C.斜面對物體的支持力大小為4.93N,方向豎直向上D.斜面對物體的支持力大小為4.9N,方向垂直斜面向上答案A10.(2012課標,24,14分)拖把是由拖桿和拖把頭構成的擦地工具(如圖)。設拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可忽略;拖把頭與地板之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù),重力加速度為g。某同學用該拖把在水平地板上拖地時,沿拖桿方向推拖把,拖桿與豎直方向的夾角為。(1)若拖把頭在地板上勻速移動,求推拖把的力的大小。(2)設能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運動的水平推力與此時地板對拖把的正壓力的比值為。已知存在一臨界角0,若0,則不管沿拖桿方向的推力多大,都不可能使拖把從靜止開始運動。求這一臨界角的正切tan0。答案(1)mgsin-cos(2)tan0=11.(2012重慶理綜,25,19分)某校舉行托乒乓球跑步比賽,賽道為水平直道,比賽距離為S。比賽時,某同學將球置于球拍中心,以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運動,當速度達到v0時,再以v0做勻速直線運動跑至終點。整個過程中球一直保持在球拍中心不動。比賽中,該同學在勻速直線運動階段保持球拍的傾角為0,如圖所示。設球在運動中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比,方向與運動方向相反,不計球與球拍之間的摩擦,球的質(zhì)量為m,重力加速度為g。(1)求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k;(2)求在加速跑階段球拍傾角隨速度v變化的關系式;(3)整個勻速跑階段,若該同學速度仍為v0,而球拍的傾角比0大了并保持不變,不計球在球拍上的移動引起的空氣阻力變化,為保證到達終點前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落,求應滿足的條件。答案(1)k=mgtan0v0(2)tan=ag+vv0tan0(3)sin2rcos0gSv0-v02a2【三年模擬】時間:30分鐘分值:54分選擇題(每小題6分,共54分)1.(2019屆朝陽期中)如圖所示,水平天花板下用三根細繩懸掛一個物體,物體處于靜止狀態(tài),繩OA、OB、OC上的力分別為FA、FB、FC。已知繩OA、OB與水平方向的夾角分別為60°和30°。下列關系式正確的是()A.FA>FBB.FA<FBC.FB>FCD.FA>FC答案A2.(2019屆朝陽期中)如圖所示,斜面上的物體在恒力F作用下,沿斜面勻速向上運動。F的方向平行于斜面,斜面保持靜止,則地面對斜面的摩擦力()A.大小可能為零B.方向水平向右C.方向水平向左D.方向與F的大小有關答案C3.(2017海淀期中,1)如圖所示,用三段不可伸長的輕質(zhì)細繩OA、OB、OC共同懸掛一重物使其靜止,其中OA與豎直方向的夾角為30°,OB沿水平方向,A端、B端固定。若分別用FA、FB、FC表示OA、OB、OC三根繩上的拉力大小,則下列判斷中正確的是()A.FA>FB>FCB.FA<FB<FCC.FA>FC>FBD.FC>FA>FB答案C4.(2018朝陽期中,7)如圖所示,在豎直光滑墻壁上用細繩將一個質(zhì)量為m的球掛在A點,平衡時細繩與豎直墻的夾角為,<45°。墻壁對球的支持力大小為N,細繩對球的拉力大小為T,重力加速度為g。則下列說法正確的是()A.N>mg,T>mgB.N>mg,T<mgC.N<mg,T>mgD.N<mg,T<mg答案C5.(2018豐臺一模,19)如圖所示為研究物塊與木板之間摩擦力大小的實驗裝置。將一物塊和木板疊放于水平桌面上,輕質(zhì)彈簧測力計一端固定,另一端用細線與物塊水平相連?，F(xiàn)在用繩索與長木板連接,用手向右水平拉繩索,使長木板在桌面上滑動。彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后,下列說法正確的是()A.物塊與木板之間的摩擦力是靜摩擦力B.木板必須在桌面上做勻速直線運動C.測力計示數(shù)一定等于物塊受到的摩擦力D.測力計示數(shù)一定等于木板受到的摩擦力答案C6.(2018東城二模,18)假如要撐住一扇用彈簧拉著的門,在門前地面上放一塊石頭,門往往能推動石頭慢慢滑動。然而,在門下縫隙處塞緊一個木楔(側面如圖所示),雖然木楔比石頭的質(zhì)量更小,卻能把門卡住。下列分析正確的是()A.門能推動石頭是因為門對石頭的力大于石頭對門的力B.將門對木楔的力正交分解,其水平分力與地面給木楔的摩擦力大小相等C.若門對木楔的力足夠大,門就一定能推動木楔慢慢滑動D.塞在門下縫隙處的木楔,其頂角無論多大都能將門卡住答案B7.(2018朝陽一模,18)如圖所示,一根繩子穿過滑輪,繩子的一端掛一個重物,另一端有一只猴子,恰好處于靜止狀態(tài)。繩子的質(zhì)量、滑輪的質(zhì)量以及滑輪的摩擦均可忽略。若猴子沿繩子向上爬,則()A.重物將向上運動B.重物將向下運動C.重物將保持不動D.以上三種情況都有可能答案A8.(2017西城二模,17)應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象,或是解釋一些小游戲中的物理原理,可以使物理學習更加有趣和深入。甲、乙兩同學做了如下的一個小游戲,如圖所示,用一象棋子壓著一紙條,放在水平桌面上接近邊緣處。第一次甲同學慢拉紙條將紙條抽出,棋子掉落在地上的P點。第二次將棋子、紙條放回原來的位置,乙同學快拉紙條將紙條抽出,棋子掉落在地上的N點。兩次現(xiàn)象相比()A.第二次棋子的慣性更大B.第二次棋子受到紙條的摩擦力更小C.第二次棋子受到紙條的沖量更小D.第二次棋子離開桌面時的動量更大答案C9.(2018朝陽一模,20)風化侵蝕的產(chǎn)物有可能被風、流水、冰川和海浪挾帶而離開原位置,地理學家把這種現(xiàn)象叫做“搬運”。為了討論水流的搬運作用,設水的流速為v,物塊的幾何線度為l,并作如下簡化:物塊的體積與l3成正比,水流對物塊的作用力與l2v2成正比,物塊受到的阻力與物塊的重力成正比。已知水的流速為v時,能搬運石塊的重力為G。當水的流速為2v時,能搬運石塊的重力為()A.2GB.4GC.16GD.64G答案D20