高中物理相互作用力10道计算题专题
高中物理相互作用题20套(带答案)及解析
高中物理相互作用题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．质量为M 的木楔倾角为θ (θ < 45°)，在水平面上保持静止，当将一质量为m 的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑．当用与木楔斜面成α角的力F 拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)．(1)当α＝θ时，拉力F 有最小值，求此最小值； (2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？ 【答案】（1）min sin 2F mg θ= （2）1sin 42mg θ 【解析】 【分析】（1）对物块进行受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，在沿斜面和垂直斜面两方向列方程，进行求解．（2）采用整体法，对整体受力分析，根据共点力的平衡，利用正交分解，分解为水平和竖直两方向列方程，进行求解． 【详解】木块在木楔斜面上匀速向下运动时，有mgsin mgcos θμθ＝，即tan μθ＝ (1)木块在力F 的作用下沿斜面向上匀速运动，则：Fcos mgsin f αθ＝＋N Fsin F mgcos αθ＋＝N f F μ＝联立解得：()2mgsin F cos θθα=-则当＝αθ时，F 有最小值，2min F mgsin ＝θ(2)因为木块及木楔均处于平衡状态，整体受到地面的摩擦力等于F 的水平分力，即()f Fcos αθ='+当＝αθ时，12242f mgsin cos mgsin θθθ='= 【点睛】木块放在斜面上时正好匀速下滑隐含动摩擦因数的值恰好等于斜面倾角的正切值，当有外力作用在物体上时，列平行于斜面方向的平衡方程，求出外力F 的表达式，讨论F 取最小值的条件．2．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．3．如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为L ，导轨平面与水平面夹角θ=30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B=2T 的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=0.5m 的金属棒ab 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒ab 的质量m=1kg 、电阻r=1Ω．两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡电阻R L =4Ω，定值电阻R 1=2Ω，电阻箱电阻R2=12Ω，重力加速度为g=10m/s2，现闭合开关，将金属棒由静止释放，下滑距离为s0=50m时速度恰达到最大，试求：（1）金属棒下滑的最大速度v m；（2）金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q．【答案】（1）30m/s（2）50J【解析】解：（1）由题意知，金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为v m，则有：mgsinθ=F安又 F安=BIL，即得mgsinθ=BIL…①ab棒产生的感应电动势为 E=BLv m…②通过ab的感应电流为 I=…③回路的总电阻为 R=r+R1+…④联解代入数据得：v m=30m/s…⑤（2）由能量守恒定律有：mg•2s0sinθ=Q+…⑥联解代入数据得：Q=50J…⑦答：（1）金属棒下滑的最大速度v m是30m/s．（2）金属棒由静止开始下滑2s0的过程中整个电路产生的电热Q是50J．【点评】本题对综合应用电路知识、电磁感应知识和数学知识的能力要求较高，但是常规题，要得全分．4．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．5．如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，弯曲部分是由两个半径均为R＝0.2 m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)。
高中物理 受力分析 相互作用 典型例题(含答案)【经典】
第二章：相互作用考点一：有关弹簧弹力的分析与计算1．(单选)一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，则它的劲度系数是( )．答案DA.GL1B.GL2C.GL1－L2D.2GL1－L22．（单选）一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为( )．A.F2－F1l2－l1B.F2＋F1l2＋l1C.F2＋F1l2－l1D.F2－F1l2＋l1答案C3．（单选）如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①弹簧的左端固定在墙上；②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用；③弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动；④弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动．若认为弹簧质量都为零，以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量，则有( )．答案DA．L2>L1 B．L4>L3C．L1>L3 D．L2＝L44．（多选）如图，两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁．开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力F f a≠0，b所受摩擦力F f b ＝0.现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间( )．答案ADA．F f a大小不变B．F f a方向改变 C．F f b仍然为零D．F f b方向向右5．(单选)如图所示的装置中，小球的质量均相同，弹簧和细线的质量均不计，一切摩擦忽略不计，平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3，其大小关系是( )．答案AA．F1＝F2＝F3 B．F1＝F2<F3C．F1＝F3>F2 D．F3>F1>F26．（多选）如图所示，轻质弹簧连接A、B两物体，A放在水平地面上，B的上端通过细线挂在天花板上。
【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==+。
高中物理人教必修一《相互作用力》经典大题30题（含答案解析）
高中物理人教必修一《相互作用力》经典大题30题（含答案解析）高中物理人教必修一《相互作用力》经典大题30题（含答案解析）1．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，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，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θ．（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λ．已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，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tanθ0．【答案】（1）（2）λ【解析】【详解】（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把．将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有①②式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力．按摩擦定律有③联立①②③式得④（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有⑤这时①式仍满足．联立①⑤式得⑥现考查使上式成立的θ角的取值范围．注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有⑦使上式成立的θ角满足，这里θ0是题中所定义的临界角，即当时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把．临界角的正切为⑧【名师点睛】对拖把头受力分析，抓住竖直方向和水平方向合力为零，运用正交分解求出推力F的大小．当推力F的水平分力小于等于最大静摩擦力时，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．结合第1问的结果，得到λ的表达式，采用极限法：当F无限大时的情况求解2．如图所示,质量为的木板B放在水平地面上,质量为的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为．已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数．重力加速度g取．现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（，）（1）绳上张力T的大小；?（2）拉力F的大小．【答案】（1）100N?（2）200N【解析】【详解】(1)对物体A受力分析如图所示：A静止，受力平衡，则在x轴上：Tcosθ=f1在y轴上：N1=Tsinθ+mAg又f1=μ1N1联立解得：T=100Nf=80N即绳上张力T的大小为100N．(2)对物体B受力分析如图所示：B处于静止，根据平衡条件可得：在x轴上：F=f1+f2 在y轴上：N2=N1+mBg又有：f2=μ2N2联立解得：F=200N 即拉力F的大小为200N．3．如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重60N，A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角，CD绳上的拉力为15N。
高中物理相互作用题20套(带答案)及解析
高中物理相互作用题20套(带答案)及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示：一根光滑的丝带两端分别系住物块A、C，丝带绕过两定滑轮，在两滑轮之间的丝带上放置了球B,D通过细绳跨过定滑轮水平寄引C物体。
整个系统处于静止状态。
已知，，，B物体两侧丝带间夹角为600，与C物体连接丝带与水平面夹角为300，此时C恰能保持静止状态。
求：（g=10m/s2）（1）物体B的质量m；（2）物体C与地面间的摩擦力f；（3）物体C与地面的摩擦系数μ（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）。
【答案】（1）3kg（2）f=10N（3）【解析】（1）对B受力分析，受重力和两侧绳子的拉力，根据平衡条件，知解得：m=3kg对C受力分析，受重力、两个细线的拉力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，知水平方向受力平衡：解得：f=10N（3）对C，竖直方向平衡，支持力：由f=μN，知2．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。
现有足够多的小铁块，它们的质量均为m＝0.5 kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝2 m时，又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块，以后只要木板运动了L，就在木板的最右端无初速放一铁块，g取10 m/s2。
求：(1)木板下表面与水平面间的动摩擦因数μ。
(2)第1块铁块放上后，木板的加速度的大小。
(3)第4块铁块放上的瞬间，木板的速度大小。
(答案可带根号)【答案】（1）0.5 （2）0.25m/s2（3）m/s【解析】试题分析：(1)木板最初做匀速运动，由解得，μ(2)系统在水平方向所受的摩擦力大小f1="μ(M+m)g=0.5×(10+0.5)×10=52.5" N 系统在水平方向所受的合力大小F合＝f1-F="52.5-50=2.5" N木板的加速度大小m/s2 （若a=－0.25也给分）(3)解法一：第2块铁块放上瞬间木板的速度大小为v1：解得：m/s第2块铁块放上后系统在水平方向所受的摩擦力大小f2="μ(M+2m)g=0.5×(10+0.5×2)×10=55" N第2块铁块放上后系统在水平方向所受的合力大小F合＝f2-F="55-50=5" N第2块铁块放上后木板的加速度大小m/s2第3块铁块放上瞬间木板的速度大小为v2：解得：m/s第3块铁块放上后系统在水平方向所受的摩擦力大小f3="μ(M+3m)g=0.5×(10+0.5×3)×10=57.5" N第3块铁块放上后系统在水平方向所受的合力大小F合＝f3-F="57.5-50=7.5" N第3块铁块放上后木板的加速度大小m/s2第4块铁块放上瞬间木板的速度大小为v3：解得：m/s解法二：设第n块铁块放在木板上时，木板运动的加速度大小为：第1块铁块放上，经过L后：第2块铁抉放上，经过L后：……第n块铁块放上，经过L后：由上可得当n＝3时，可得m/s考点：牛顿第二定律的综合应用.3．质量 M=3kg 的长木板放在水平光滑的平面上，在水平恒力F=11N 作用下由静止开始向右运动，如图所示，当速度达到1m/s 时，将质量m=4kg 的物体轻轻放到木板的右端，已知物块与木板间动摩擦因数μ=0.2,g 取10m/s 2，求：(1)物体经多长时间才与木板保持相对静止；(2）物块与木板相对静止后，物块受到的摩擦力大小． 【答案】（1）1s （2）6.29N 【解析】试题分析：（1）放上物体后，由牛顿第二定律可知：物体加速度212/a g m s μ==板的加速度221/F mga m s Mμ-== 当两物体达速度相等后保持相对静止，故12a t v a t =+，解得t 1s = （2）相对静止后，对整体F M m a =+（），对物体有=f ma 解得 6.28N f =考点：考查了牛顿第二定律的应用【名师点睛】物体与木板均做匀变速直线运动，由牛顿第二定律可求得二者的加速度，由速度公式可求得二者相对静止的时间；相对静止后，物体的静摩擦力充当合外力，由牛顿第二定律可求得物体受到的摩擦力4．如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为30°，物块A 与斜面间的动摩擦因数为3，轻绳一端通过两个滑轮与物块A 相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。
高中物理必修一相互作用力典型例题
(每日一练)高中物理必修一相互作用力典型例题单选题1、如图所示，半径为R、质量为M的半球形物体P放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住半径为r、质量为m的光滑球Q，P对地面压力大小为F1，P对地面的摩擦力大小为F2，细线对Q的拉力大小为F3，P对Q的支持力大小为F4，下列说法不正确的是（）A．F1＝（M＋m）g，若增大光滑球半径r，F1一定不变B．若增大光滑球的半径r，F2一定不变mg，若增大光滑球半径r，F3可能减小C．F3＝√r(r+2R)Rmg，若增大光滑球半径r，F4增大D．F4＝R+rR答案：C解析：AB．利用整体法分析，只受重力与支持力，所以P对地面压力大小为F1=（M+m）gP对地面的摩擦力大小为F2=0所以AB正确，不符合题意；CD．对Q受力分析如图所示由几何关系可得cosθ=R R+rsinθ=√2Rr+r2 R+r由平衡条件可得F3=mgtanθ=mg√r(r+2R)RF4=mgcosθ=mg(R+r)R若增大光滑球半径r，则F3增大，F4增大，所以C错误，符合题意；D正确，不符合题意；故选C。
2、如图所示，在水平面上有一质量为M的斜面体B，斜面体B上有一质量为m的滑块A，滑块A受到一个大小为F的水平恒力的作用，两者均处于静止状态，重力加速度大小为g，下列受力分析正确的是（）A．地面受到的摩擦力大小为FB．斜面体B一定受到四个力的作用C．滑块A一定受到四个力的作用D．斜面体B对地面的压力大小为Mg答案：A解析：A．对整体根据平衡条件，地面对B的摩擦力等于F，A正确；B．如果滑块A与斜面体B之间有摩擦力，斜面体B受到五个力的作用，B错误；C．根据平衡条件，滑块A与斜面体B之间可能有摩擦力，也可能没有摩擦力，所以A可能受到重力、支持力和推力三个力的作用或四个力的作用，C错误；D．对整体根据平衡条件和牛顿第三定律，斜面体B对地面的压力大小为(M+m)g，D错误；故选A。
3、如图所示，在光滑墙壁上用网兜把一质量为m的球挂在A点，球与墙壁的接触点为B点，悬绳与墙壁的夹角为β，网兜的质量不计。
高中物理相互作用力10道计算题专题
FTcos30°－Ff＝0
FN－Mg－FTsin30°＝0
Ff＝μFN
解得
μ＝0.35
3．（1）80N；（2）75N
【解析】
【分析】
【详解】
（1）将弹簧拉长2cm时，根据胡克定律
F=kx=80N＜fm
所以物体处于静止状态，故此时为静摩擦力，故摩擦力f=F=80N
（2）将弹簧拉长4cm时，根据胡定律
(1)水平风力的大小；
(2)人对地面的压力大小；
(3)若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？（要求说明理由）
7．如图所示，物块A套在一根水平固定的直杆上，物块A与水平杆间的动摩擦因数 ，用轻绳将物块A与质量m=1 kg的小球B相连，轻绳与水平方向夹角为30°。现用跟竖直方向成30°角的拉力F，拉着球B并带动物块A一起向左做匀速直线运动，运动中A、B相对位置保持不变，g=10 m/s2。求：
由平衡条件列式，竖直方向
FN=Mg－Tsin37°=500－15×0.6N=491N
(3)若风力增强，只改变了水平方向的力，视气球及人为一整体可知，竖直方向上的受力情况没改变，人对地面的压力不变。
7．（1） N；（2）2kg
【解析】
【分析】
【详解】
（1）小球做匀速直线运动，其合力为零，分析m的受力情况，如图所示
(1)弧形杆对小球的弹力大小及方向；
(2)弹簧的劲度系数。
2．如图所示，质量M＝2 kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m＝ kg的小球相连，今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10N/kg，求：
（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；
高中物理必修一第三章相互作用力知识总结例题(带答案)
高中物理必修一第三章相互作用力知识总结例题单选题1、如图所示，弹簧一端系一质量为m的物块，另一端固定在长木板上，缓慢抬起木板的一端，物块与木板始终保持相对静止。
当木板与水平面成θ=30°，物块与木板间恰好没有摩擦力。
当木板与水平面成θ=60°时物块所受摩擦力（）A．等于零B．大小为√32mg，方向沿斜面向上C．大小为√3−12mg，方向沿斜面向上D．大小为mg，方向沿斜面向上答案：C设弹簧的弹力为F，当木板与水平面成θ=30°时，根据平衡条件可得F=mg sin30°当木板与水平面成θ=60°时，弹簧的弹力不变，重力沿斜面向下的分力变大，则物块受到的摩擦力方向沿斜面向上；根据平衡条件可得F+f=mg sin60°解得f=√3−12mg故C正确、ABD错误。
故选C。
2、如图所示，一轻杆两端固定两个小物体A、B，B物体的质量是A物体质量的两倍，轻绳跨过滑轮连接A和B ，一切摩擦不计，平衡时OA 和OB 的长度之比为（ ）A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶1D ．1∶4答案：B设绳上拉力为T ，OA 长L 1，OB 长L 2，过O 点作竖直向下的辅助线交AB 于C 点，利用力的三角形和三角形相似有T OA =m A g OCT OB =m B g OC可得OA OB =m B m A =21故选B 。
3、两个共点力F 1、F 2的合力的最大值为7 N ，最小值为1 N 。
当F 1、F 2的夹角为90°时，合力大小为（ ）A ．5 NB ．5√2NC ．6 ND ．8 N答案：A由题意知F 1＋F 2＝7 N ，F 1－F 2＝1 N故F 1＝4 N ，F 2＝3 N夹角为90°时F 合＝√F 12+F 22＝5 N故选A。
4、如图所示，A、B为竖直墙面上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，AOB在同一水平面内，初始时∠AOB<90°，CO为一根轻杆，可绕C点在空间无摩擦转动，转轴C在AB中点D的正下方，在O点处悬挂一个质量为m的物体，整个系统处于平衡状态，现将绳AO的A端缓缓向D端移动，O点位置保持不动，系统仍然保持平衡，则（）A．绳AO的拉力逐渐增大B．绳BO的拉力逐渐增大C．杆CO受到的压力逐渐增大D．绳AO、BO的拉力的合力逐渐增大答案：ACD．设绳AO和绳BO拉力的合力为F，以O点为研究对象，O点受到重力mg、杆的支持力F2和绳AO与绳BO 拉力的合力F，作出力的示意图如图所示当重力不变、杆与竖直方向的夹角不变时，杆的支持力F2不变，绳AO与绳BO拉力的合力F也不变，仍沿OD 方向，故CD错误；AB．当A点逐渐靠近D点时，将绳AO和绳BO的拉力合成如图所示可知绳AO的拉力逐渐增大，绳BO的拉力逐渐减小，故A正确，B错误。
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（1）将弹簧拉长2cm时，物体受到地面的摩擦力多大？
（2）将弹簧拉长4cm时，物体受地面的摩擦力多大？
4．如图所示，用一轻弹簧竖直悬挂物体，现用力F=10.5N竖直向下拉物体，使物体处于静止状态，弹簧由原长5cm伸长到7.2cm。若将力F改为竖直向上拉物体，大小不变，物体仍处于静止状态，弹簧由原长缩短到3cm。求物体的质量和弹簧的劲度系数。（g取10N/kg）
(1)水平细绳OA的拉力大小：
(2)重物A对斜面C的压力及摩擦力大小。
参考答案
1．(1) ，方向沿半径OC向上；(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)对小球受力分析如图，设弹簧弹力为 ，可知弹簧弹力为拉力，方向与OC夹角为30°，设圆弧对小球的弹力为 ，方向沿半径OC向上，由平衡条件可知：
解得
，
方向沿半径OC向上。
5．如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有A、B两个小球，其中B球质量为m，当它们处于平衡状态时，小球A与O点的连线与水平线的夹角为α=60°，求：小球A的质量大小。
6．如图所示，某人用轻绳牵住一只质量m=0.6kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37°角。已知空气对气球的浮力为15N，人的质量M=50kg，且人受的浮力忽略不计（g取10N/kg，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
由平衡条件列式，竖直方向
FN=Mg－Tsin37°=500－15×0.6N=491N
(3)若风力增强，只改变了水平方向的力，视气球及人为一整体可知，竖直方向上的受力情况没改变，人对地面的压力不变。
7．（1） N；（2）2kg
【解析】
【分析】
【详解】
（1）小球做匀速直线运动，其合力为零，分析m的受力情况，如图所示
(1)水平风力的大小；
(2)人对地面的压力大小；
(3)若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？（要求说明理由）
7．如图所示，物块A套在一根水平固定的直杆上，物块A与水平杆间的动摩擦因数 ，用轻绳将物块A与质量m=1 kg的小球B相连，轻绳与水平方向夹角为30°。现用跟竖直方向成30°角的拉力F，拉着球B并带动物块A一起向左做匀速直线运动，运动中A、B相对位置保持不变，g=10 m/s2。求：
高中物理相互作用力10道计算题专题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、解答题
1．如图所示，竖直平面内有一半径为 的光滑半圆弧形轻杆，圆心为 ，其直径 位于水平桌面上，原长为 的轻弹簧一端固定在 点，另一端连接着质量为 的小球，小球套在弧形杆上的 点处于静止状态，已知 与水平面之间的夹角 ，重力加速度为 。求：
由平衡条件得，水平方向有
竖直方向有
联立解得
（2）由题可知，两者保持相对静止，故以M、m整体为研究对象，分析受力如图所示
据共点力平衡条件得
FTcos30°－Ff＝0
FN－Mg－FTsin30°＝0
Ff＝μFN
解得
μ＝0.35
3．（1）80N；（2）75N
【解析】
【分析】
【详解】
（1）将弹簧拉长2cm时，根据胡克定律
F=kx=80N＜fm
所以物体处于静止状态，故此时为静摩擦力，故摩擦力f=F=80N
（2）将弹簧拉长4cm时，根据胡克定律
(1)弧形杆对小球的弹力大小及方向；
(2)弹簧的劲度系数。
2．如图所示，质量M＝2 kg的木块套在水平杆上，并用轻绳与质量m＝ kg的小球相连，今用跟水平方向成α＝30°角的力F＝10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10N/kg，求：
（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；
（1）物体B的质量m；
（2）物体C与地面间的摩擦力f；
（3）物体C与地面的摩擦系数μ（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）．
10．如图所示，质量为50kg的重物A静止在固定斜面C上。质量为6kg的重物B通过水平细绳与重物A相连于O点，O点通过另一根细绳悬挂于天花板上，绳子与竖直方向夹角以及斜面倾角均为37°，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
联立上式，代入数据得
6．(1)12N；(2)491N；(3)若水平风力增强，人对地面的压力不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)对氢气球进行受力分析，并分解如下图
由平衡条件列式，竖直方向
F浮=mg＋Tsin37°
水平方向
F风=Tcos37°
解得
F风=12N
T=15N
(2)对人进行受力分析，并分解如上图：
（1）拉力F的大小；（结果可以用根式表示）
（2）物块A的质量。
8．如图所示，一个质量为 的均质小球放在倾角为 的光滑斜面上，并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住，处于静止状态，试求小球对挡板和斜面的压力大小．（已知 ）
9．如图所示：一根光滑的丝带两端分别系住物块A、C，丝带绕过两定滑轮，在两滑轮之间的丝带上放置了球B、D通过细绳跨过定滑轮水平牵引C物体．整个系统处于静止状态．已知 ， ， ，B物体两侧丝带间夹角为 ，C物体连接丝带与水平面夹角为 ，此时C恰能保持静止状态．求：（g=10m/s2）
F=kx=160N＞fm
物体被拉动，此时摩擦力为滑动摩擦力，则f=75N。
4．0.05kg；500N/m
【解析】
【分析】
【详解】
物体两种情况均处于平衡状态，根据胡克定律有
解得
5．
【解析】
【分析】
【详解】
设A球质量为m1，对A球受力分析，设绳上的拉力为F，碗对小球的支持力为FN，根据平衡条件可得
B球保持静止状态，根据平衡条件有
(2)设弹簧的劲度系数为 ，由几何知识可得弹簧此时长度为
故弹簧形变量为
由胡克定律可知
解得
2．（1）30°；（2）0.35
【解析】
【分析】
【详解】
（1）以球为研究对象，受力分析，据共点力平衡条件得
Fcos30°－FTcosθ＝0
Fsin30°＋FTsinθ＝mg
解得
FT＝10 N
θ＝30°
（2）以木块M为研究对象，其受力如图所示