【物理】2018届二轮复习 相互作用 学案（全国通用） 11页

第一部分 名师综述 相互作用是整个高中物理力学问题的解题基础，很多类型题都需要受力分析，然后用力的合成与分解、共点力平衡方程解题，其中对重力、弹力、摩擦力的考查方式大多以选择题的形式出现，每个小题中一般包含几个概念。考查受力分析的命题方式一般是涉及多力平衡问题，可以用力的合成与分解求解，也可以根据平衡条件求解，考查方式一般以选择题形式出现，特别是平衡类连接体问题题设情景可能更加 颖。‎ 第二部分 精选试题 ‎1．【广西柳州高级中学2016届高三4月高考热身模拟演练理科综合物理试题】（多选）如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现在b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终位置保持不变，下列说法中正确的是： （ ）‎ A、b对c的摩擦力可能先减小后增大 B、地面对c的支持力可能不变 C、c对地面的摩擦力方向始终向左 D、弹簧的弹力始终不变 ‎【答案】AD ‎【名师点睛】本题关键通过分析物体的受力情况，确定摩擦力的大小和方向；注意静摩擦力可能沿着斜面向下，也可能沿着斜面向上．‎ ‎2．【安徽省六安市第一中学2017届高三上学期第一次月考】如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面体，它的斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答，有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而根据所学的物理知识和物理方法进行分析，从而判断解的合理性或正确性，根据你的判断，下述表达式中可能正确的是： （ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ ‎【答案】D ‎【解析】如果物体不是放在斜面上，而是在水平面上，即的时候，此时Mm之间的作用力应该是mg，此时的，AB选项的结果为0，所以AB错误；对于C选项，是可能的，而在C选项中，此时的结果为无穷大，所以C错误；所以ABC都错误，正确的只有D选项．‎ ‎【名师点睛】由于斜面是在光滑的水平面上，并没有固定，物体与斜面相互作用会使斜面后退，由于斜面后退，物体沿着斜面下滑路线与地面夹角＞θ，与物体沿着固定斜面下滑截然不同．‎ ‎3．【河北省定州中学2017届高三上学期开学考试物理试题】如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖块静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是： （ ）‎ A．0 B．mg C．mg D．2mg ‎【答案】A ‎【名师点睛】本题是多个物体平衡问题，关键是选择研究对象，往往先整体，后隔离，两个方法结合处理。‎ ‎4．【江西省上高县第二中学2017届高三上学期第一次月考（开学考试）】（多选）如图所示，质量均为m的a、b两物体，放在两固定的水平挡板之间，物体间用一竖直放置的轻弹簧连接，在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是： （ ）‎ A、a物体对水平挡板的压力大小不可能为2mg B、a物体所受摩擦力的大小为F C、b物体所受摩擦力的大小为F D、弹簧对b物体的弹力大小一定大于mg ‎【答案】CD ‎【名师点睛】根据物体b受水平拉力F力后仍处于静止，则可知，必定受到静摩擦力，从而可确定弹簧的弹力与物体b的重力关系，再由摩擦力产生的条件，即可求解．‎ ‎5．【江西省上高县第二中学2017届高三上学期第一次月考（开学考试）】（多选）我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗，如图，质量为m的灯笼用两根不等长的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，OA比OB长，O为结点，重力加速度大小为g。设OA、OB对O点的拉力分别为、，轻绳能够承受足够大的拉力，则： （ ）‎ A、、的大小之和等于mg B、调节悬点A的位置，可使、都大于mg C、换质量更大的灯笼，的增加量比的增加量大 D、如果两轻绳OA、OB能够承受的最大拉力相同，且绳长不变，把悬点B的位置缓慢往右移动，则绳OA先拉断 ‎【答案】ABC ‎【解析】受力分析如图所示 ‎【名师点睛】本题关键是明确O点处于三力平衡状态，结合平衡条件、合成法和正弦定理列式分析，难度适中． ‎ ‎6．【湖北省襄阳四中2017届高三八月第一周周考理科综合物理试题】如图所示，AB、BD为两段轻绳，其中BD段水平，BC为处于伸长状态的轻质弹簧，且AB和CB与竖直方向的夹角均为45°，现将BD绳绕B点缓慢向上转动，保持B点不动，则在转动过程中作用于BD绳的拉力F的变化情况是： （ ）‎ A．变大 B．变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 要保持B点的位置不变，BD绳向上转动的角度最大为450，由于B点的位置不变，因此弹簧的弹力不变，由图解可知，AB绳的拉力减小，BD绳的拉力也减小，B正确。‎ ‎【名师点睛】有关力的动态平衡问题的处理方法，可以分三种方法，即解析法、图解法、三角形相似法。解析法适用于列出平衡方程，根据题目中条件的变化即可由解析式分析判断的类型；图解法适用于三力平衡，其中一个力为恒力，第二个力方向不变，大小可能变化，由于第三个力方向的变化而引起的力的大小变化问题；相似三角形法适用于物体所受的三个力中，一个力大小、方向不变，其它二个力的方向均发生变化，且三个力中没有二力保持垂直关系，但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形的问题。‎ ‎7．【四川省彭州中学2017届高三8月月考试题】物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，传送带转动的方向如图3中箭头所示，则传送带转动后： （ ）‎ 图3‎ A．M将减速下滑 B．M仍匀速下滑 C．M受到的摩擦力变小 D．M受到的摩擦力变大 ‎【答案】B ‎【名师点睛】判断物体的运动必须对物体进行受力分析，还要结合物体的运动状态；注意滑动摩擦力与两个物体之间的相对运动速度无关.‎ ‎8．【陕西省西安中学2016届高三第一次仿真考试理科综合试题】如图所示，一根铁链一端用细绳悬挂于A点，为了测量这个铁链的质量，在铁链的下端用一根细绳系一质量为m的小球，待整个装置稳定后，测得两细绳与竖直方向的夹角为和，若，则铁链的质量为： （ ）‎ A、 B、 C、 D、‎ ‎【答案】B ‎【解析】对小球进行受力分析，受重力、拉力和细线的拉力，由平衡条件得：‎ ‎，对铁链和小球整体进行受力分析，受重力、细线的拉力T、已知力F，由平衡条件得： ，联立解得：，故选项B正确。‎ ‎【名师点睛】先对小球受力分析，再对小球和铁链整体受力分析，然后分别根据共点力平衡条件列式即可联立求解即可。‎ ‎9．【山东省潍坊中学2017届高三上学期开学考试（2015-2016学年高二期末）物理试题】如图所示，轻杆 A端用铰链固定在墙上，B端吊一重物．通过轻绳跨过定滑轮用拉力F将B端缓慢上拉，滑轮O在A点正上方（滑轮大小及摩擦均不计），且OA>AB，在AB杆达到竖直前： （ ）‎ A．拉力F增大 B．拉力F大小不变 C．杆的弹力增大 D．杆的弹力大小不变 ‎【答案】D ‎【名师点睛】本题涉及非直角三角形的力平衡问题，采用三角形相似，得到力与三角形边长的关系，再分析力的变化，是常用的方法。‎ ‎10．【山东省潍坊中学2017届高三上学期开学考试（2015-2016学年高二期末）物理试题】（多选）如图所示，一轻细绳跨过定滑轮连接两个小球A、B ‎，它们都穿在一光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为60°，OB绳与水平方向的夹角为30°，若两小球质量分别为mA、mB；杆对A、B的弹力为NA、NB，则： （ ）‎ A． B． C． [D．‎ ‎【答案】BC ‎【名师点睛】本题考查了隔离法对两个物体的受力分析，关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等结合几何关系将两个小球的重力联系起来。‎ ‎11．【湖北省襄阳市第五中学2017届高三上学期开学考试（8月）物理试题】两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态，则： （ ）‎ A．绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力 ‎ B．绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力 C．m受到水平面的静摩擦力大小为零 D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左 ‎【答案】D ‎ ‎【解析】设绳OA对M的拉力和绳OB对M的拉力分别为F1和F2．对结点O受力分析如下图：‎ ‎ ‎ 把F1和F2分别分解到水平方向和竖直方向．‎ 沿水平方向列方程：F1cos30°=F2cos60°…①‎ 沿竖直方向列方程：F1sin30°+F2sin60°=Mg…②‎ 由①②联立得：OA绳的拉力．OB绳的拉力，所以F1＜F2，绳OA对M的拉力大小小于绳OB对M的拉力，故AB错误．对m受力分析如下图：由于F1＜F2，m有向右运动的趋势，所以桌面对m有水平向左的静摩擦力．选项D正确，C错误；故选D.‎ ‎【名师点睛】本题解答时，要注意研究对象选取，采用隔离法研究比较简便．要分别分析受力情况，运用平衡条件研究。‎ ‎12．【山西省怀仁县第一中学2017届高三上学期第一次月考（开学考）】如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v匀速下滑． 在箱子的中央有一个质量为m的苹果，它受到周围苹果对它的作用力的方向： （ ）‎ A．沿斜面向上 B．沿斜面向下 C．竖直向上 D．垂直斜面向上 ‎【答案】C ‎13．【黑龙江省牡丹江市第一中学2017届高三上学期开学摸底考试物理试题】两个带同种电荷小球A、B（可视为质点）通过绝缘的不可伸长的轻绳相连，若将轻绳的某点O固定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示。若将轻绳跨接在竖直方向的光滑定滑轮（滑轮大小可不计）两端，调节两球的位置能够重 平衡，如图乙所示，求：‎ ‎（1）两个小球的质量之比；‎ ‎（2）图乙状态，滑轮两端的绳长O′A、O′B之比 ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【名师点睛】‎ 在解析力的动态平衡问题时，一般有两种方法，一种是根据受力分析，列出力和角度三角函数的关系式，根据角度变化进行分析解题，一种是几何三角形相似法，这种方法一般解决几个力都在变化的情况，列出力与三角形对应边的等式关系，进行解题分析 ‎14．【江西省上高县第二中学2017届高三上学期第一次月考（开学考试）】如图所示，质量为2m的物体A经过一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连，弹簧的进度系数为k，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质量为m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态，已知重力加速度为g，忽略一切摩擦 ‎（1）求物体B对地面的压力；‎ ‎（2）把物体C的质量改为5m，这时C缓慢下降，经过一段时间系统达到 的平衡状态，这时B仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ 开始时，弹簧的压缩量为，则，由几何关系得到，A上升的高度为：．‎ ‎【名师点睛】对于含有弹簧的问题，都要分析弹簧的状态，弹簧通常有三种状态：原长、伸长和压缩，根据几何关系研究物体上升的高度是常用的思路 ‎15．【江西省上高县第二中学2017届高三上学期第一次月考（开学考试）】如图，质量为m的物体置于倾角为°的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为，如图甲所示，先用平行于斜面的推力 作用与物体上，使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，如图乙所示，求两次力之比（sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】根据共点力平衡条件可得 联立即得 ‎【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解， ‎ ‎16．【湖北省襄阳市第五中学2017届高三上学期开学考试（8月）物理试题】（10分）如图所示，质量M=2kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量m=kg的小球B相连。今用跟水平方向成α=30°角的力F=10N拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中A、B相对位置保持不变，g取10m/s2。求：‎ ‎（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ。‎ ‎（2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ。‎ ‎【答案】（1）30°（2）‎ ‎【名师点睛】本题涉及两个物体的平衡问题，研究对象的选择要灵活，此题采用隔离法与整体相结合的方法，也可以就采用隔离法研究.‎