1、专题二相互作用探考情 悟真题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法常见的三种力、力的合成与分解常见的三种力2017课标,16,6分2运动与相互作用观念2017课标,17,6分3运动与相互作用观念2015山东理综,16,6分4运动与相互作用观念整体隔离法力的合成与分解2018天津理综,7,6分3科学推理受力分析、共点力的平衡受力分析、共点力的平衡2019课标,16,6分4匀速直线运动运动与相互作用观念极值法2019课标,16,6分4运动与相互作用观念2017课标,21,6分4科学推理图解分析法2016课标,19,6分4科学推理整体隔离法2016课标,17,6分4
2、科学推理2017天津理综,8,6分4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位置。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,有选择题,也有大型的计算题。【真题探秘】破考点 练考向【考点集训】考点一常见的三种力、力的合成与分解1.(2017课标,16,6分)如图,一物块在水平拉
3、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.33D.32答案C2.(2020届内蒙古联考,4)如图所示,质量均为m的A、B两球,由一根劲度系数为k的轻弹簧连接静止于半径为R的光滑半球形碗中,弹簧水平,两球间距为R且球半径远小于碗的半径。则弹簧的原长为()A.mgk+RB.mg2k+RC.23mg3k+RD.3mg3k+R答案D3.(2020届江西上饶六校联考,10)(多选)如图甲、乙所示,倾角为的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个物块m,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下
4、列说法正确的是()A.图甲中物块m受到摩擦力B.图乙中物块m受到摩擦力C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D.图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力答案BD4.(2020届甘肃兰州一中期中,16)如图所示为一简易起重装置,AC是上端带有滑轮的固定支架,BC为质量不计的轻杆,杆的一端C用铰链固定在支架上,另一端B悬挂一个质量为m的重物,并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。开始时,杆BC与AC的夹角BCA90,现使BCA缓缓变小,直到BCA=30。在此过程中,关于杆BC所受力(不计一切阻力)的说法正确的是()A.逐渐增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.大小不变答案D5.(2018东北三校联考,
5、13)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,此时轻绳与水平方向的夹角=37,已知“光头强”体重G1=600N,“熊二”体重G2=1800N,取sin37=0.6,cos37=0.8。(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”?答案(1)1440N(2)480N(3)“熊二”向右水平移动一小段距离,减小,T不变,则静摩擦力增大,支
6、持力增大,由牛顿第三定律知,“熊二”对地面的压力增大。考点二受力分析、共点力的平衡1.(2017天津理综,8,6分)(多选)如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是()A.绳的右端上移到b,绳子拉力不变B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移答案AB2.(多选)如图所示,位于水平面上的物体在斜向上的恒力F的作用下,做速度为v的匀速运动,此时力F与水平方向的夹角为。物体与水平面间的动摩擦因数
7、为。则F的最小值Fmin和方向(与水平方向夹角的正切)为()A.Fmin=mg1+2B.Fmin=mg1-2C.tan=D.tan=1答案AC3.(2020届四川成都九校联考,12)如图所示,在倾角为的粗糙斜面上,有一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,且k1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时小球B所受绳子的拉力为T2,弹簧的弹力为F2。则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系,正确的是()A.T1T2B.T1=T2C.F1F2D.F1=F2答案BC【5年高考】A组基础题组1.(2019课标,19,6分)(多选)如图,一粗糙斜面固
8、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BD2.(2017课标,17,6分)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上,弹性绳的原长也为80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹
9、性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A.86cmB.92cmC.98cmD.104cm答案B3.(2016江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下伸长了2cm,弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为()A.40m/NB.40N/mC.200m/ND.200N/m答案D4.(2016课标,19,6分)(多选)如图,一光滑的轻滑轮用细绳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
10、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BD5.(2019天津理综,2,6分)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()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CB组提升题组1.(2019课标
11、,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10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500N,则物块的质量最大为()A.150kgB.1003kgC.200kgD.2003kg答案A2.(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,
12、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BC3.(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.mD.2m答案C4.(2015山东理综,16,6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
13、力。A与B的质量之比为()A.112B.1-1212C.1+1212D.2+1212答案B5.(2019江苏单科,2,3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.TsinD.Tcos答案CC组教师专用题组1.(2019浙江4月选考,6,3分)如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是()A.小明与船之间存在摩擦力B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力C.杆对岸的力大于岸对杆的力D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力答案A2.(2013课标,21,6分)(多选)2012年
14、11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度-时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。则()图(a)图(b)A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B.在0.4s2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时
15、间变化C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD.在0.4s2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变答案AC3.(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A4.(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
16、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A5.(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
17、在一临界角0,若0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan0。答案(1)mgsin-cos(2)【3年模拟】时间:45分钟分值:70分一、选择题(每小题6分,共48分)1.(2020届青海西宁模拟,4)如图所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若ab与地面间的动摩擦因数为1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A.1MgB.1(m+M)gC.2mgD.1Mg+2mg答案C2.(2020届贵州贵阳模拟,8)(多选)如图所示,用滑轮将质量为m1、m2的两物体悬挂起
18、来,忽略滑轮和绳的重力及一切摩擦,使得0180,整个系统处于平衡状态,关于m1、m2的大小关系应为()A.m1必大于m2B.m1必大于m22C.m1可能等于m2D.m1可能大于m2答案BCD3.(2018河北定州期中,3)(多选)如图所示,物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45的粗糙斜面上,B悬挂着。已知质量mA=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45减小到30,那么下列说法中正确的是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A.弹簧的弹力将增大B.物体A对斜面的压力将增大C.物体A受到的静摩擦力将减小D.物体A可能被拉动答案BC4.(2020届广西柳州模拟)如图所示,质量为1k
19、g的物体与地面间的动摩擦因数=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,g取10m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()答案A5.(2018福建厦门质检)如图所示,一个质量为m的滑块置于倾角为30的固定粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上的Q点,直线PQ与斜面垂直,滑块保持静止。则()A.弹簧可能处于原长状态B.斜面对滑块的摩擦力大小可能为零C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.滑块一定受到四个力作用答案A6.(2020届陕西西安中学期中,4)质量为m的物体
20、,沿倾角为的斜面体M匀速下滑,如甲图所示,物体与斜面体之间的动摩擦因数为,若物体下滑过程中,给物体施加外力F如乙图所示,使物体沿斜面体加速下滑,斜面体仍然静止在桌面上,下述说法正确的是()A.斜面体受到的摩擦力方向一定沿桌面向左B.斜面体受到的摩擦力方向一定沿桌面向右C.斜面体相对桌面无相对运动趋势,故无摩擦力D.一定是tan答案C7.(2019安徽A10联盟2月联考,20)(多选)如图,倾角为30的斜面体放置于粗糙水平面上,物块A通过跨过光滑定滑轮的柔软轻绳与小球B连接,O点为轻绳与定滑轮的接触点。初始时,小球B在水平向右的拉力F作用下使轻绳OB段与水平拉力F的夹角=120,整个系统处于静止
21、状态。现将小球向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变。从初始到轻绳OB段水平的过程中,斜面体与物块A均保持静止不动,则在此过程中()A.拉力F逐渐增大B.轻绳上的张力先增大后减小C.地面对斜面体的支持力逐渐增大D.地面对斜面体的摩擦力先增大后减小答案AD8.(2020届甘肃兰州一中期中,15)中国书法艺术历史悠久,某同学用毛笔练习书法,从基础笔画“横”开始练习。如图,在楷书笔画中,长横的写法要领如下:起笔时一顿,然后向右行笔,收笔时略向右按,再向左回带。该同学在水平桌面上平铺一张纸,为防止打滑,他在纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。则关于向右行笔过程中物体的受力情况,说法正确的是()A.笔对纸的压力一定
22、大于毛笔的重力B.镇纸受到了向右的静摩擦力C.白纸受到了两个摩擦力的作用D.桌面受到了向左摩擦力作用答案C二、非选择题(共22分)9.(10分)(2020届江西红色七校二模,10)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成30夹角。已知B球的质量为m,求细绳对B球的拉力大小和A球的质量。答案2mg2m10.(12分)(2018广西钦州阶段检测,15)一个底面粗糙、质量为m0=5kg的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面成30角;现用一端固定的轻绳系一质量为m=3kg的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30,如图所示,(g取10m/s2)试求:(1)当劈静止时绳子的拉力大小;(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍,为使整个系统静止,k值必须满足什么条件?答案(1)103N(2)k313
