相互作用(高考物理)

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2024山东高考物理10年真题章节练--专题二相互作用

第1页共22页专题二相互作用1.(2022全国乙,15,6分)如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m 的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L 。

一大小为F 的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。

当两球运动至二者相距35L 时,它们加速度的大小均为 ( )A.5F 8mB.2F 5mC.3F 8mD.3F10m 答案 A 如图可知sin θ=12×3L 5L 2=35,则cos θ=45,对轻绳中点受力分析可知F =2T cos θ,对小球由牛顿第二定律得T =ma ,联立解得a =5F8m ,故选项A 正确。

2.(2022广东,1,4分)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 、F 1和F 2分别表示三根绳的拉力大小,F 1=F 2且∠AOB =60°。

下列关系式正确的是 ( )A.F =F 1B.F =2F 1C.F =3F 1D.F =√3F 1答案 D O点处于平衡状态,由平衡条件可得:F1 sin 30°=F2 sin 30°、F1 cos 30°+F2 cos 30°=F,所以F=√3F1,D正确。

3.(2022北京,5,3分)如图所示,质量为m的物块在倾角为θ的斜面上加速下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。

下列说法正确的是 ( )A.斜面对物块的支持力大小为mg sin θB.斜面对物块的摩擦力大小为μmg cos θC.斜面对物块作用力的合力大小为mgD.物块所受的合力大小为mg sin θ答案 B 物块在斜面上加速下滑,受力分析如图。

支持力F N=mg cos θ,A错;摩擦力F f=μF N=μmg cos θ,B对;合力F合=mg sin θ-μmg cos θ,D错;由于物块加速下滑,斜面对物块作用力(F N、F f)的合力与重力mg不是平衡力,C错。

【物理】物理高考物理相互作用练习题含解析

【物理】物理高考物理相互作用练习题含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，表面光滑的长方体平台固定于水平地面上，以平台外侧的一边为x 轴，在平台表面建有平面直角坐标系xoy ，其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。

平台足够宽，高为h=0.8m ，长为L=3.3m 。

一个质量m 1=0.2kg 的小球以v0=3m/s 的速度沿x 轴运动，到达O 点时，给小球施加一个沿y 轴正方向的水平力F 1，且F 1=5y （N ）。

经一段时间，小球到达平台上坐标为（1.2m ，0.8m ）的P 点时，撤去外力F1。

在小球到达P 点的同时，平台与地面相交处最内侧的M 点，一个质量m2=0.2kg 的滑块以速度v 在水平地面上开始做匀速直线运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.5，由于摩擦力的作用，要保证滑块做匀速运动需要给滑块一个外力F2，最终小球落在N 点时恰好与滑块相遇，小球、滑块均视为质点， 210/g m s =， sin370.6cos370.8︒=︒=，。

求：（1）小球到达P 点时的速度大小和方向；（2）M 、N 两点间的距离s 和滑块速度v 的大小；（3）外力F 2最小值的大小（结果可用根式表示）【答案】（1）5m/s 方向与x 轴正方向成53°（2）1.5m ；3.75m/s （325N 【解析】（1）小球在平台上做曲线运动，可分解为沿x 轴方向的匀速直线运动和沿y 轴方向的变加速运动，设小球在P 点受到p v 与x 轴夹角为α 从O 点到P 点，变力1F 做功50.80.8 1.62p y J J ⨯=⨯= 根据动能定理有221101122P W m v m v =-，解得5/p v m s = 根据速度的合成与分解有0cos p v v α=，得53α=︒，小球到达P 点时速度与x 轴正方向成53︒（2）小球离开P 点后做平抛运动，根据平抛运动规律有212h gt =，解得t=0.4s 小球位移在水平面内投影2p l v t m ==设P 点在地面的投影为P '，则 2.5P P M L y m ='=-由几何关系可得2222cos s P M l l P M θ=+-⋅⋅''，解得s=1.5m滑块要与小球相遇，必须沿MN 连线运动，由s vt =，得 3.75/v m s = （3）设外力2F 的方向与滑块运动方向（水平方向）的夹角为β，根据平衡条件水平方向有： 2cos F f β=，其中f N μ=，竖直方向有22sin N F m g β+= 联立解得22cos sin m gF μβμβ=+由数学知识可得()2221sin F μβθ=++，其最小值22min 2251F N μ==+。

2025届高考物理复习：历年优质真题专项(相互作用)阶梯练习(附答案)

2025届高考物理复习：历年优质真题专项（相互作用）阶梯练习1．[2024ꞏ吉林卷]如图(a )，将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点 O ，竖直向上为正方向建立 x 轴．若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如图(b )所示(不考虑自转影响).设地球、该天体的平均密度分别为 ρ1 和ρ2，地球半径是该天体半径的n 倍．ρ1ρ2 的值为()A ．2nB ．n 2C ．2nD ．12n2．[2022ꞏ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 、F 1和F 2分别表示三根绳的拉力大小，F 1＝F 2且∠AOB＝60°.下列关系式正确的是( )A ．F ＝F 1B ．F ＝2F 1C ．F ＝3F 1D ．F ＝ 3 F 13．[2024ꞏ吉林卷]利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”．如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上．当墨条的速度方向水平向左时( )A ．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B ．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C ．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D ．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力4．[2023ꞏ江苏卷]如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处．已知探测器质量为m ，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16 .每条腿对月球表面压力的大小为( )A ．mg 4B ．mg 4cos θC ．mg 6cos θD ．mg 245．[2021ꞏ广东卷]唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力．设牛用大小相等的拉力F 通过耕索分别拉两种犁，F 与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，如图所示．忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是( )A ．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D ．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力6．[2021ꞏ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参考答案1．[2024ꞏ吉林卷]如图(a )，将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O ，竖直向上为正方向建立x 轴．若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如图(b )所示(不考虑自转影响).设地球、该天体的平均密度分别为ρ1和ρ2，地球半径是该天体半径的n 倍．ρ1ρ2的值为( )A ．2nB ．n 2C ．2nD ．12n答案：C答案解析：设地球表面的重力加速度为g ，某球状天体表面的重力加速度为g′，弹簧的劲度系数为k.根据简谐运动的对称性有kꞏ4A －mg ＝mg ，kꞏ2A －mg′＝mg′，可得g ＝2kA m ，g′＝kA m ，可得g g′ ＝2，设该球状天体的半径为R ，在星球表面，有G ρ2ꞏ43πR 3ꞏm R 2＝mg′，在地球表面有G ρ1ꞏ43π()nR 3ꞏm ()nR 2＝mg ，联立可得ρ1ρ2 ＝2n ，故选C .2．[2022ꞏ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 、F 1和F 2分别表示三根绳的拉力大小，F 1＝F 2且∠AOB ＝60°.下列关系式正确的是( )A ．F ＝F 1B ．F ＝2F 1C ．F ＝3F 1D ．F ＝ 3 F 1答案：D答案解析：以结点O 为研究对象，进行受力分析，由平衡条件可得F ＝2F 1cos 30°＝3 F 1，选项D 正确．3．[2024ꞏ吉林卷]利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”．如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上．当墨条的速度方向水平向左时( )A ．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B ．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C ．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D ．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力答案：C答案解析：当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A 错误；根据牛顿第三定律结合A 项分析可知，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B 错误；由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C 正确；桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对砚台的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D 错误．故选C .4．[2023ꞏ江苏卷]如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处．已知探测器质量为m ，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16 .每条腿对月球表面压力的大小为( )A．mg4B．mg4cos θC．mg6cos θD．mg24答案：D答案解析：对“嫦娥五号”探测器受力分析，可得月球表面对四条腿的支持力F N＝mg 月则对一条腿有F N1＝14mg月＝mg 24根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为mg 24.故选D.5．[2021ꞏ广东卷]唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力．设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，如图所示．忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是()A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力答案：B答案解析：曲辕犁耕索的拉力在水平方向上的分力为F sin α，直辕犁耕索的拉力在水平方向上的分力为F sin β，由于α<β，则F sin β>F sin α，A错误；曲辕犁耕索的拉力在竖直方向上的分力为F cos α，直辕犁耕索的拉力在竖直方向上的分力为F cos β，由于α<β，故F cos α>F cos β，B正确；作用力与反作用力大小相等，耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对作用力与反作用力，故耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力，C、D错误．6．[2021ꞏ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答案：C答案解析：小滑块从A到B缓慢移动过程中，始终受力平衡，对小滑块受力分析如图1所示，根据平行四边行定则可得推力F＝mg sin θ，凹槽对滑块的支持力F N＝mg cos θ，滑块上移时夹角θ从零逐渐增大至90°，由数学知识可知推力F一直增大，凹槽对滑块的支持力F N一直减小，A、B错误；滑块和凹槽系统始终处于平衡状态，对整体受力分析如图2所示，由平行四边形定则可得地面对凹槽的支持力N1＝G－F sin θ＝G－mg sin2θ，墙面对凹槽的压力N2＝F cos θ＝mg sin θcos θ＝12 mg sin 2θ，随着滑块缓慢由A到B，夹角θ从零逐渐增大至90°，由三角函数知识可知水平地面对凹槽的支持力N1逐渐减小，墙面对凹槽的压力N2先增大后减小，C正确，D错误．。

高考物理相互作用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高考物理相互作用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m=3.8kg ，它与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，在与水平方向成37°角的拉力F 的恒力作用下从A 点向B 点做速度V 1=2.0m ／s 匀速直线运动．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，g 取10N/kg ）（1）求水平力F 的大小；（2）当木箱运动到B 点时，撤去力F ，木箱在水平面做匀减速直线运动，加速度大小为2.5m/s 2，到达斜面底端C 时速度大小为v 2=1m/s ，求木箱从B 到C 的位移x 和时间t ；（3）木箱到达斜面底端后冲上斜面，斜面质量M=5.32kg ，斜面的倾角为37°．木箱与斜面的动摩擦因数μ=0.25，要使斜面在地面上保持静止．求斜面与地面的摩擦因数至少多大．、【答案】（1）10N （2）0.4s 0.6m （3）13（答0.33也得分）【解析】（1）由平衡知识：对木箱水平方向cos F f θ=，竖直方向：sin N F F mg θ+= 且N f F μ=，解得F=10N（2）由22212v v ax -=，解得木箱从B 到C 的位移x=0.6m ，21120.12.5v v t s s a --===- （3）木箱沿斜面上滑的加速度21sin 37cos378/mg mg a m s mμ︒+︒==对木箱和斜面的整体，水平方向11cos37f ma =︒竖直方向：()1sin37N M m g F ma +-=︒，其中11N f F μ=，解得113μ=点睛：本题是力平衡问题，关键是灵活选择研究对象进行受力分析，根据平衡条件列式求解．求解平衡问题关键在于对物体正确的受力分析，不能多力，也不能少力，对于三力平衡，如果是特殊角度，一般采用力的合成、分解法，对于非特殊角，可采用相似三角形法求解，对于多力平衡，一般采用正交分解法．2．如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0．2m ，长为2d ，d=0．5m，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为36μ=，导轨平面与水平面的夹角为θ=30°．匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直．质量为m=0．2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R=3Ω，导体棒的电阻为r=1Ω，其他部分的电阻均不计，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）导体棒到达轨道底端时的速度大小；（2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q；（3）整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q．【答案】（1）2m/s（2）0．125C（3）0．2625J【解析】试题分析：（1）导体棒在粗糙轨道上受力平衡：mgsin θ="μmgcos" θ+BILE=BLv解得：v=2m/s（2）进入粗糙导轨前：解得：q=0．125C（3）由动能定理得：考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡；动能定理【名师点睛】本题实质是力学的共点力平衡与电磁感应的综合，都要求正确分析受力情况，运用平衡条件列方程，关键要正确推导出安培力与速度的关系式，分析出能量是怎样转化的．3．明理同学平时注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m=50kg的物体．一重物放置在倾角θ=15°的粗糙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为试求该同学向上拉动的重物质量M的最大值？【答案】【解析】【详解】由题意可知，该同学的最大拉力：F=mg设该同学与斜面方向的夹角是β的时候拉动的物体的最大质量是M，对物体受力分析知：垂直于斜面的方向：F N+Fsinβ=Mgcosθ沿斜面的方向：Fcosβ=f+Mgsinθ若恰好拉动物体，则有：f=μF N联立解得：令μ=tanα，代入上式可得：要使该同学向上拉动的物体的质量最大，上式分子取最大值，即：cos（β﹣α）=1由μ=tanα=可得：α=30°联立以上各式得：M max=【点睛】该题中按照常规的步骤对物体进行受力分析即可，题目的难点是如何利用三角函数的关系，化简并得出正确的结论．4．如图所示，质量M＝10 kg、上表面光滑、下表面粗糙的足够长木板在F="50" N的水平拉力作用下，以初速度v0＝5 m/s沿水平地面向右做匀速直线运动。

高考物理相互作用试题经典含解析

高考物理互相作用试题经典含分析一、高中物理精讲专题测试互相作用1．一轻弹簧的一端固定在倾角为 θ的固定圆滑斜面的底部，另一端和质量为m 的小物块3 a 相连，以下图．质量为m 的小物块 b 紧靠 a 静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为5x 0，从 t=0 时开始，对 b 施加沿斜面向上的外力，使 b 一直做匀加快直线运动．经过一段时间后，物块 a 、b 分别；再经过相同长的时间， b 距其出发点的距离恰巧也为x 0．弹簧的形变一直在弹性限度内，重力加快度大小为g ．求：(1) 弹簧的劲度系数； (2) 物块 b 加快度的大小；(3) 在物块 a 、 b 分别前，外力大小随时间变化的关系式．8mg sin22（ 2） g sin（3） F8 mg sin4mg sin【答案】（1）5x 052525x 0【分析】【详解】（1）对整体剖析，依据均衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力均衡，则有：3kx 0=（ m+m ） gsin θ58mgsin解得： k=5x 0（2）由题意可知， b 经两段相等的时间位移为 x 0；x 1 1 由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知：x 04说明当形变量为x 1x 0x 03x 0 时两者分别；4 4对 m 剖析，因分别时 ab 间没有弹力，则依据牛顿第二定律可知：kx 1 -mgsin θ =ma联立解得： a=1gsin5（3）设时间为 t ，则经时间 t 时， ab 行进的位移 x=1 at 2= gsin t 22 10则形变量变成： △x=x 0-x对整体剖析可知，由牛顿第二定律有：F+k △x-（ m+ 3m ） gsin θ=（m+ 3 m ） a5 5解得： F= 84mg2 sin2t 2 mgsin θ+25x025因分别时位移 x= x0由 x=x0 =1at2解得：t5x0 4422gsin故应保证 0≤t＜5x0， F表达式才能成立．2gsin点睛：此题考察牛顿第二定律的基本应用，解题时必定要注意明确整体法与隔绝法的正确应用，同时注意剖析运动过程，明确运动学公式的选择和应用是解题的重点．2．以下图 ,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球 B 相连 .今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一同向右匀速运动,运动中 M、 m 相对地点保持不变,取.求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数为.(3)当为多大时 ,使球和木块一同向右匀速运动的拉力最小?【答案】（1） 30°（ 2）μ=（ 3）α=arctan．【分析】【详解】（1）对小球 B 进行受力剖析，设细绳对N 的拉力为 T 由均衡条件可得：Fcos30 ° =Tcos θFsin30 ° +Tsin θ =mg代入数据解得：T=10，tanθ= ，即：θ=30°（2）对 M 进行受力剖析，由均衡条件有F N=Tsin θ +Mgf=Tcos θf= μF N解得：μ＝（3）对 M、 N 整体进行受力剖析，由均衡条件有：F N+Fsin α=（M+m ） gf=Fcos α =NμF联立得： Fcosα=μ（ M+m ） g-μFsin α解得： F＝令： sin β＝，cosβ=，即：tanβ=则：因此：当α+β=90时°F有最小值．因此：tan α=μ=时 F 的值最小．即：α=arctan【点睛】此题为均衡条件的应用问题，选择好适合的研究对象受力剖析后应用均衡条件求解即可，难点在于研究对象的选择和应用数学方法议论拉力 F 的最小值，难度不小，需要细细品尝．3．以下图，斜面倾角为θ=37，° 一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑，（s in37 °=0.6, cos37°=0.8， g=10m/s 2）（1）物体遇到的摩擦力大小（2）物体和斜面间的动摩擦因数？（3）若用一水平恒力 F 作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力 F 的大小．【答案】（1） 42N（ 2） 0.75（3） 240N【分析】【剖析】【详解】(1)不受推力时匀速下滑，物体受重力，支持力，摩擦力，沿运动方向有：mgsinθ-f=0因此：f=mgsinθ=7× 10× sin37=42N°(2)又：f=μ mgcosθ解得：μ=tanθ=0.75(3)受推力后仍匀速运动则：沿斜面方向有：Fcosθ-mg sinθ-μF N=0垂直斜面方向有：F N-mgcosθ-Fsinθ=0解得：F=240N【点睛】此题主假如解决摩擦因数，依照题目的提示，其在不受推力时能匀速运动，由此就能够获取摩擦因数μ=tanθ．4．以下图，两个正三棱柱A、 B 紧靠着静止于水平川面上，三棱柱的中间有一个半径为R的圆滑圆柱C， C的质量为 2m， A、 B的质量均为m.A、B与地面的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加快度为g.(1)三者均静止时 A 对 C 的支持力为多大？(2)A 、 B 若能保持不动，μ 应当知足什么条件？(3) 若 C 遇到经过其轴线竖直向下的外力而迟缓降落到地面，求该过程中摩擦力对 A 做的功【答案】 (1) F N＝ 2mg.(2)3mgRμ≥. (3)－. 23【分析】【剖析】（1）对 C进行受力剖析，依据均衡求解 A 对 C 的支持力；（2） A 保持静止，则地面对 A 的最大静摩擦力要大于等于 C 对 A 的压力在水平方向的分力，据此求得动摩擦因数μ 应当知足的条件；（3） C 迟缓着落同时 A、 B 也迟缓且对称地向左右分开， A 受力均衡，依据均衡条件求解滑动摩擦力大小，依据几何关系获取 A 运动的位移，再依据功的计算公式求解摩擦力做的功．【详解】(1) C 受力均衡， 2F N cos60°＝ 2mg解得 F N＝ 2mg(2)以下图， A 受力均衡 F 地＝ F N cos60°＋ mg＝2mg f＝ F N sin60°＝3 mg因为 f ≤μF地，因此μ≥32(3) C 迟缓降落的同时A、 B 也迟缓且对称地向左右分开． A 的受力依旧为 4 个，如图所图，但除了重力以外的其余力的大小发生改变， f 也成了滑动摩擦力．地＝F′NA 受力均衡知 F′cos60°＋mgf＝′ F′N sin60°＝μ F地′3 mg解得 f ′＝3即要求 3 －μ>0，与此题第(2)问不矛盾．由几何关系知：当 C 着落地地面时， A 向左挪动的水平距离为x＝3R 3mgR因此摩擦力的功W＝－ f ′x＝－3【点睛】此题主假如考察了共点力的均衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确立研究对象、进行受力剖析、利用平行四边形法例进行力的合成或许是正交分解法进行力的分解，而后在座标轴上成立均衡方程进行解答．5．明理同学平常注意锻炼身体，力量较大，最多能提起m=50kg 的物体．一重物搁置在倾角θ=15的°粗拙斜坡上，重物与斜坡间的摩擦因数为重物质量M 的最大值？试求该同学向上拉动的【答案】【分析】【详解】由题意可知，该同学的最大拉力：F=mg设该同学与斜面方向的夹角是β的时候拉动的物体的最大质量是M ，对物体受力剖析知：垂直于斜面的方向： F N+Fsin β =Mgcosθ沿斜面的方向： Fcosβ=f+Mgsin θ若恰巧拉动物体，则有： f= μF N联立解得：令μ=tan α，代入上式可得：要使该同学向上拉动的物体的质量最大，上式分子取最大值，即：cos（β﹣α） =1由μ=tan α=可得：α=30°联立以上各式得：M max =【点睛】该题中依照旧规的步骤对物体进行受力剖析即可，题目的难点是怎样利用三角函数的关系，化简并得出正确的结论．6．水平传递带以 v=1.5m/s 速度匀速运动，传递带带的 A 端，它运动到传递带另一端 B 所需时间为AB 两头距离为6s，求：6.75m, 将物体轻放在传递（1）物块和传递带间的动摩擦因数？（2）若想使物体以最短时间抵达 B 端，则传递带的速度大小起码调为多少？（g=10m/s 2）【答案】（ 1）【分析】试题剖析：（；（ 2）1）对物块由牛顿第二定律：，则经过时间的速度为：第一物块做匀加快而后做匀速则：由以上各式解得：（2）物块做加快运动的加快度为：物体向来做匀加快直线运动到 B 点的速度： v2=2ax解得：考点：牛顿运动定律综合【名师点睛】物体放上传递带先做匀加快直线运动，联合牛顿第二定律和运动学公式求出匀加快直线运动的时间和位移，当物体的速度达到传递带的速度时，一同做匀速直线运动．依据时间求出匀速运动的位移，进而得出物体的总位移，即传递带 AB 的长度；若想使物体以最短时间抵达 B 端，物体需向来做匀加快直线运动，则传递带的速度需大于等于物体从 A 点匀加快到 B 点的速度。

高考物理相互作用题20套(带答案)

高考物理相互作用题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，斜面倾角为θ=37°，一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑，（sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2）（1）物体受到的摩擦力大小（2）物体和斜面间的动摩擦因数？（3）若用一水平恒力F作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，此恒力F的大小．【答案】（1）42N（2）0.75（3）240N【解析】【分析】【详解】(1)不受推力时匀速下滑，物体受重力，支持力，摩擦力，沿运动方向有：mg sinθ-f=0所以：f=mg sinθ=7×10×sin37°=42N(2)又：f=μmg cosθ解得：μ=tanθ=0.75(3)受推力后仍匀速运动则：沿斜面方向有：F cosθ-mg sinθ-μF N=0垂直斜面方向有：F N-mg cosθ-F sinθ=0解得：F=240N【点睛】本题主要是解决摩擦因数，依据题目的提示，其在不受推力时能匀速运动，由此就可以得到摩擦因数μ=tanθ．2．如图所示，用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接，然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态，轻绳OA与AB垂直且长度之比为3:4．试计算：（1）OA 绳拉力及F 的大小？（2）保持力F 大小方向不变，剪断绳OA ，稳定后重新平衡，求此时绳OB 及绳AB 拉力的大小和方向．（绳OB 、AB 拉力的方向用它们与竖直方向夹角的正切值表达）（3）欲使绳OB 重新竖直，需在球B 上施加一个力，求这个力的最小值和方向．【答案】（1）43mg （2） 1133T mg =，tan θ1= 23；253T mg =，tanθ2= 43 （3）43mg ，水平向左【解析】【分析】【详解】（1）OB 竖直，则AB 拉力为0，小球A 三力平衡，设OB 拉力为T ，与竖直方向夹角为θ,则T=mg/cos θ=53mg ，F=mgtan θ=43mg（2）剪断OA 绳，保持F 不变，最后稳定后，设OB 的拉力为T 1，与竖直方向夹角为θ1，AB 拉力为T 2，与竖直方向夹角为θ2，以球A 、球B 为整体，可得T 1x =F=43mg ；T 1y =2mg ；解得：T 1213mg ；tan θ1=23；单独研究球A ，T 2x =F=43mg ；T 2y =mg ；解得：T 2=53mg ，tanθ2=43（3）对球B 施加一个力F B 使OB 重新竖直，当F B 水平向左且等于力F 时是最小值，即F B =F=43mg ，水平向左【点睛】本题采用整体和隔离法相结合进行分析，关键先对B 球受力分析，得到AB 绳子的拉力为零，然后对A 球受力分析，根据平衡条件并运用平行四边形法则求解未知力．3．将质量0.1m kg =的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数0.8μ=．对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角53θ=o 的恒定拉力F ，使圆环从静止开始运动，第1s 内前进了2.2m （取210/g m s =，sin530.8=o ，cos530.6=o ）．求：（1）圆环加速度a 的大小；（2）拉力F 的大小．【答案】（1）24.4m/s （2）1N 或9N 【解析】（1）小环做匀加速直线运动，由运动学公式可知：21x 2at = 解得：2a 4.4m /s =(2)令Fsin53mg 0︒-=，解得F 1.25N = 当F 1.25N <时，环与杆的上部接触，受力如图：由牛顿第二定律，Fcos θμN F ma -=，Fsin θN F mg += 联立解得：()F m a g cos sin μθμθ+=+代入数据得：F 1N =当F 1.25N >时，环与杆的下部接触，受力如图：由牛顿第二定律，Fcos θμN F ma -=，Fsin θN mg F =+ 联立解得：()F m a g cos sin μθμθ-=-代入数据得：F 9N =4．如图所示，m A =0.5kg ，m B =0.1kg ，两物体与地面间的动摩擦因数均为0.2，当大小为F=5N 水平拉力作用在物体A 上时，求物体A 的加速度。

2023届高考物理一轮复习：相互作用

高三一轮复习相互作用一．选择题1．中国书法是一种艺术。

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，再向左上回带，该同学在水平桌面上平铺一张白纸，为防止打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住（如图左侧黑色物体为镇纸）则下列关于向右行笔过程中各物体的受力情况说法正确的是（）A ．毛笔受到白纸向右的滑动摩擦力B ．镇纸受到了向右的静摩擦力C ．白纸受到了3个摩擦力D ．桌面受到白纸向右的静摩擦力2.如图所示，固定的斜面上，叠放着A 、B 两木块，木块A 与B 的接触面是水平的，水平力F 作用于木块A ，木块A 、B 保持静止。

下列说法正确的是A.木块B 可能受到4个力作用B.木块A 对木块B 的摩擦力可能为0C.木块B 对木块A 的作用力方向竖直向上D.斜面对木块B 的摩擦力方向沿斜面向下3.如图所示，物体m 通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M ，则水平地面对斜面体A.无摩擦力B.有水平向右的摩擦力C.支持力为(M +m )gD.支持力大于(M +m )g4.如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角均为37°。

假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、3块石块间的作用力和第1、2块石块间的作用力的大小之比为(sin37°=0.6，cos37°=0.8)A.45 B.35 C.54 D.345.某同学将一倾角为θ的斜面固定在水平面上，斜面顶端固定一个挡板。

一根轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端拴接一个物块，物块放置于斜面上，并保持弹簧与斜面平行，如图所示。

该同学发现当弹簧的伸长量分别为x 和2x 的时候，物块都恰好能静止在斜面上，弹簧处于弹性限度内，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

则斜面与物块间的动摩擦因数为A.μ=31tan θB.μ=2tan θC.μ=3tan θD.μ=21tan θ6.如图所示，钉子A 和小定滑轮B 均固定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且处于同一高度，细线的一端系有一小砂桶D ,另一端跨过定滑轮B 固定在钉子A 上。

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1.弹力有无的判断方法根据弹力产生的根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存条件直接判断在弹力.此方法多用来判断形变明显的情况对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉,看物体利用假设法判断还能否保持原有状态.若状态不变,则此处不存在弹力; 若状态改变,则此处一定存在弹力
物理专题二：相互作用
考点1 常见的几种力
考点2 力的合成与分解
A.考点帮·知识全通关考点3 共点力平衡问题
考点4 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
考点5 实验:验证力的平行四边形定则
考点1 常见的几种力
重力、弹力、摩擦力是力学中最基本而又最常见的性质力,也是历年高考命
题的重要考点.主要考查对重力、弹力和摩擦力的理解及应用.复习备考时要特别注意明确以下几点:
物理专题二：相互作用
B.方法帮·题型全突破方法1 物体的受力分析方法方法2 力的合成和分解的应用方法方法3 共点力平衡问题的求解方法方法4 探究弹力和弹簧伸长关系的实验数据的处理方法方法5 验证力的平行四边形定则的实验方法 C.考法帮·考向全扫描考向1 重力、弹力、摩擦力及物体受力分析的考查考向2 力的合成与分解的应用考向3 共点力平衡问题的考查考向4 考查实验验证“力的平行四边形定则”
图1
图2
物理专题二：相互作用
物理专题二：相互作用
物理专题二：相互作用
类型
互相垂直
两力等大, 夹角为θ
两力等大, 夹角为120°
作图合力的计算
F=F1=F2 合力与分力等大
物理专题二：相互作用
(3)力的分解原则及特例分析力的分解原则:通常按照力产生的实际效果分解或正交分解,有时也按照题设条件、解题实际需要分解.下面是几种将重力按效果分解的情况.
1.常见的几种力
2.力的合成和分解
3.共点力平衡问题 4.实验:探究弹力和弹簧伸长的关系 5.实验:验证力的平行四边形定则
命题分析预测
1.高考命题主要涉及对重力、弹力、摩擦力的理解和应用,对物体的受力分析,共点力平衡等内容; 2.试题联系实际,特别是平衡状态下的极值、临界及动态平衡问题,往往对能力要求较高
反作用法
考2 力的合成和分解
1.力的合成和力的分解互为逆运算,都遵循平行四边形定则.用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么,这两个邻边之间的对角线就表示合力F的大小和方向.如图所示,显然把图1中的F2平移就得到图2中力的三角形.力的三角形是由力的平行四边形简化而来的,本质相同,但在解决某些问题时运用起来更简便.
考向必究
考查物体平衡、动摩擦因数(考向1) 考查共点力平衡和胡克定律(考向1、3) 考查运用整体法和隔离法分析受力(考向1) 考查受力分析、共点力平衡问题(考向1、3) 考查连接体、受力分析及相关知识点(考向2) 考查实际生活中静力学问题(考向2) 考查物体的动态平衡及相关知识点(考向3) 考查应用图解法分析动态平衡问题(考向3) 考查探究弹力和弹簧伸长的关系实验(考向4) 考查验证力的平行四边形定则实验(考向4)
全国名校高考物理复习优质专题汇编（附详解）
专题二相互作用
专题二
相互作用
CONTENTS
目录
考情精解读考纲要求命题规律命题分析预测 A.考点帮·知识全通关考点1 常见的几种力
考点2 力的合成与分解考点3 共点力平衡问题考点4 实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
考点5 实验:验证力的平行四边形定则
物理专题二：相互作用
考纲要求
考情精解读命题规律
命题分析预测
考纲要求
1.滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力Ⅰ 2.形变、弹性、胡克定律Ⅰ 3.矢量和标量Ⅰ 4.力的合成和分解Ⅱ 5.共点力的平衡Ⅱ 6.实验:探究弹力和弹簧伸长的关系 7.实验:验证力的平行四边形定则
命题规律
核心考点考题取样
2017全国Ⅱ,T16 2017全国Ⅲ,T17 2016海南,T2 2013全国Ⅱ,T15 2016全国Ⅲ,T17 2016全国Ⅰ,T19 2015广东,T19 2017全国Ⅰ,T21 2013天津,T5 2015福建,T19 2017全国Ⅲ,T22 2016浙江,T21
运动状态法
根据物体的运动状态利用平衡条件或牛顿第二定律判断:此方法关键是先确定物体的运动状态(如静止或加速),再利用平衡条件或牛顿第二定律列式计算,确定静摩擦力存在与否及静摩擦力的方向.如图中汽车启动时,放在车厢中的物体,只能是受到车厢向前的静摩擦力作用才会产生加速度
利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再确定另一物体受到的静摩擦力的方向
质量为m的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体沿斜面下滑,相当于分力F2的作用;二是使物体压紧斜面,相当于分力F1的作用.F1=mgcos α,F2=mgsin α
物理专题二：相互作用
物理专题二：相互作用
根据“物体的运动状态”分析判断
物体的受力情况必须与物体的运动状态符合,依据物体的运动状态,由物体受力平衡(或牛顿第二定律)列方程来判断物体间的弹力是否存在
2.弹力方向的判断方法 (1)弹力的方向与施力物体形变的方向相反,弹力作用在迫使物体发生形变的那个物体上. (2)由物体的运动状态判断弹力的方向物体的受力情况必须与物体的运动状态相符合.可根据物体的运动状态,先假设一个弹力的方向,由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程,求出弹力.若所得结果为正值,其方向与假设方向相同;若为负值,其方向与假设方向相反.
物理专题二：相互作用
3.静摩擦力的有无及方向的判断方法
假定没有静摩擦力(即光滑),分析相对静止的物体间能否发生相对运动.若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能,则没有静摩擦力. 如图甲、乙所示,A、B两物体均在外力F作用下一起匀速运动.若假设图甲中A受静摩擦力,则A将不会做匀速直线运动,故A不受静摩擦力.而图乙中,若假设A不受静摩擦力,则A将相对于B向下滑动,即A受B的静摩擦假设法力,方向沿斜面向上