1、第二章 相互作用考情分析高考对本章考查的频率较高，单独考查时多以选择题和实验题的形式出现，与其他知识综合考查时多以选择题和计算题的形式出现。重要考点1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力()2形变、弹性、胡克定律()3作用力与反作用力牛顿第三定律()4矢量和标量()5力的合成和分解()6共点力的平衡()实验二：探究弹簧弹力与形变量的关系实验三：验证力的平行四边形定则考点解读1.弹力、摩擦力的产生条件、方向判断、大小计算和作用力与反作用力的关系是高中物理力学知识的基础。2力的合成与分解是高中物理力学的基本方法，经常结合受力分析和共点力的平衡条件综合考查，平行四边形定则是所有矢量运算的基本法则。3共
2、点力的平衡条件是高考中重点，其中动态平衡更是高考的难点，对同学的理解能力要求较高。第1讲重力、弹力、摩擦力作用力与反作用力主干梳理 对点激活知识点力、重力1力(1)定义：力是物体与物体之间的相互作用。(2)作用效果：使物体发生形变或改变物体的运动状态(即产生加速度)。(3)标矢性：力是矢量，既有大小，也有方向。(4)四种基本相互作用：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。2重力(1)产生：由于地球的吸引而使物体受到的力。(2)大小：与物体的质量成正比，即Gmg。可用弹簧测力计测量重力。(3)方向：总是竖直向下的。(4)重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。知识点形变、弹性、胡克
3、定律1形变物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。2弹性(1)弹性形变：有些物体在形变后撤去作用力能够恢复原状的形变。(2)弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。3弹力(1)定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。(2)产生的条件物体间直接接触；接触处发生弹性形变。(3)方向：总是与物体弹性形变的方向相反。4胡克定律(1)内容：在弹性限度内，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。(2)表达式：Fkx。k是弹簧的劲度系数，由弹簧自身的性质决定，单位是牛顿每米，用符号N/m表示。x是弹簧长度的变化量，不是弹
4、簧形变以后的长度。只知弹簧弹力大小时，弹簧可能处于拉伸状态，也可能处于压缩状态，两种情况都要考虑。知识点滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力滑动摩擦力和静摩擦力的对比名称项目静摩擦力滑动摩擦力定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对滑动的物体间的摩擦力产生条件接触面粗糙接触处有压力两物体间有相对运动趋势接触面粗糙接触处有压力两物体间有相对滑动续表名称项目静摩擦力滑动摩擦力大小、方向大小：0mgsin，乙对甲的摩擦力沿斜面向下，fFmgsin，F增大，f增大；若Ftan，所以滑块减速下滑。(2)滑块最终状态如何？提示：静止。尝试解答选A。由于mgsin37mgcos37，滑块减速下滑，因斜面足够长，故滑
5、块最终一定静止在斜面上。开始阶段Ff滑mgcos376.4 N，方向沿斜面向上，静止在斜面上时，Ff静mgsin376 N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向为正方向，故图象A正确，B、C、D均错误。用临界法分析摩擦力突变问题(1)题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着临界问题。有时，有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语”，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态。(2)静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值。存在静摩擦力的系统，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大
6、值。(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相同的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的突变点。变式3(2020甘肃省天水一中高三上学期段考)如图所示，木块受到水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力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木块仍处于静止状态C木块受到的摩擦力变大D木块所受的摩擦力方向不变答案B解析设木块的重力为G，将木块所受的重力分解为垂直于斜面方向和沿斜面向下方向，则木块在斜面平面内受力如图1所示。力F未撤掉时，由图1根据平衡条件得，静摩擦力大小：f1，力F撤掉后，重力沿斜面向下的分力Gsin ，所以木块仍保持静止，A错误，B正确；力F
7、撤掉后，木块在斜面平面内受力如图2所示，根据平衡条件得：f2Gsin，所以木块受到的摩擦力变小，结合两图可知，木块所受的摩擦力方向发生了改变，C、D错误。考点4作用力与反作用力1.作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”(1)“六同”：大小相同；性质相同；同一直线；同时产生；同时变化；同时消失。(2)“三异”：方向不同；受力物体不同；产生效果不同。(3)“二无关”：与物体的运动状态无关；与是否和另外物体相互作用无关。2一对平衡力与作用力、反作用力的比较一对平衡力作用力与反作用力相同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上不同点作用对象同一个物体两个相互作用的不同物体作用时间不一定同时产生、同时
8、变化、同时消失一定同时产生、同时变化、同时消失力的性质不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消例4(多选)如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在“押加”比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是()A甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜B当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小C当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力D甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力，所以甲获胜(1)甲、乙两人拉力大小有何关系？提示：两人拉力大小相同。(2)甲为什么获胜？提示：地面
9、对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力。尝试解答选BD。甲对乙的拉力和乙对甲的拉力属于作用力与反作用力，总是大小相等，与甲、乙运动状态无关，故B正确，A、C错误；地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力，所以甲获胜，D正确。应用牛顿第三定律应注意的问题(1)对于任何物体，在任何条件下牛顿第三定律都是成立的。不能错误地认为只有物体受力平衡时，牛顿第三定律才成立。(2)作用力与反作用力虽然等大反向，但因所作用的物体不同，所产生的效果往往不同。(3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力，不能牵扯第三个物体。变式41(多选)如图所示，用水平力F把一个物体紧压在竖直墙壁上静止，下列
10、说法中正确的是()A水平力F跟墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力B物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力是一对作用力与反作用力答案BD解析水平力F跟墙壁对物体的弹力作用在同一物体上，大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，是一对平衡力，A错误；物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力的作用，因物体处于静止状态，故这两个力是一对平衡力，B正确；水平力F作用在物体上，而物体对墙壁的压力作用在墙壁上，这两个力不是平衡力，也不是相互作用力，C错误；物体对墙壁的压力与墙壁对物体的弹力
11、是两个物体间的相互作用力，是一对作用力与反作用力，D正确。变式42沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭，泥炭是沼泽地积累的植物残体，它的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷(设在下陷过程中，泥炭对人的阻力不计)。如果整个下陷的过程是先加速再减速最后匀速的运动，那么，下列说法中正确的是()A在加速向下运动时，人对沼泽地的压力大于人的重力B在减速向下运动时，人对沼泽地的压力小于人的重力C在整个运动过程中，人对沼泽地的压力是先大于后等于沼泽地对人的支持力D在整个运动过程中，人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力大小答案D解析沼泽地对人的支持力和人对沼泽地的压力是一对相互作用力，二者大
12、小相等、方向相反，故C错误，D正确；加速向下运动时，重力大于沼泽地对人的支持力，即人对沼泽地的压力小于人的重力，故A错误；减速向下运动时，加速度向上，重力小于沼泽地对人的支持力，即人对沼泽地的压力大于人的重力，故B错误。高考模拟 随堂集训1. (2017全国卷)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()A2 B. C. D.答案C解析设物块的质量为m。据平衡条件及摩擦力公式有拉力F水平时，Fmg拉力F与水平面成60角时，Fcos60(mgFsin60)联立式解得，故选C。2(20
13、17全国卷)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A86 cm B.92 cmC98 cm D.104 cm答案B解析轻质弹性绳的两端分别固定在相距80 cm的两点上，钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm，以钩码为研究对象，受力如图所示，由胡克定律Fk(ll0)0.2k，由共点力的平衡条件和几何知识得F；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，设弹性绳的总长
14、度变为l，由胡克定律得Fk(ll0)，由共点力的平衡条件F，联立上面各式解得l92 cm，B正确。3(2019成都高新区一诊)叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的摩擦因数都是，则()A上方球与下方三个球间均没有弹力B下方三个球与水平地面间均没有摩擦力C水平地面对下方三个球的支持力均为mgD水平地面对下方三个球的摩擦力均为mg答案C解析对上方球分析可知，球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有弹力的作用，A错误；下方球受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有相对地面滑动的趋势，故下方球受地面的静摩擦力作用，故B错误；对四个球组成的
15、整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡状态，所以下方三个球受地面支持力大小为4mg，每个球受地面支持力为mg，C正确；下方三个球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D错误。4. (2015山东高考)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力。A与B的质量之比为()A. B.C. D.答案B解析B恰好不下滑时，设作用在B上的水平力为F，则有1FmBg；A恰好不滑动，由A、B整体，得F2(mAgmBg)，所以，选项B正确
16、。5. (2019百师联盟七调)质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧，其劲度系数为k，现将物块A、B放在水平地面上一斜面的等高处，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物体与斜面均能保持静止，已知斜面的倾角为，两物块和斜面间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是()A斜面和水平地面间一定有静摩擦力B斜面对A、B组成的系统的静摩擦力大于2mgsinC若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动D弹簧的最大压缩量为答案D解析对整体分析，整体处于平衡状态，对地面没有相对运动或相对运动趋势，故斜面与水平地面间没有摩擦力作用，故A错误；对A和B整体分析，A、B整体的重力沿斜面向下的分力
17、大小等于摩擦力，即f2mgsin，即使拿掉弹簧后，由于A、B整体受力不变，故不会发生滑动，故B、C错误；对A或B，弹簧弹力沿水平方向，大小为kx，且与重力沿斜面向下的分力mgsin、静摩擦力f0的合力为零，当静摩擦力最大时，弹力最大，此时：kx，故x，故D正确。6(2019浙江杭州高三上学期模拟)关于作用力与反作用力，下列说法中正确的是()A作用力和反作用力同时产生、同时消失，是不同性质的力B钢丝绳吊起货物匀速上升时，钢丝绳对货物的拉力等于货物对钢丝绳的拉力C石头击鸡蛋，石存蛋破，证明石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的反作用力D作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因而它们的合力为零答案B解析作用力与反作用力是物体间的相互作用，力产生的本质原因是一样的，是同一性质的力，A错误；作用力和反作用力大小相等，所以钢丝绳对货物的拉力等于货物对钢丝绳的拉力，B正确；石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的反作用力大小相等，方向相反，C错误；由牛顿第三定律可知，作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，但作用在不同物体上，作用效果不能抵消，故不能合成，D错误。
