广西2022年高考物理 核心考点复习冲刺十三 相互作用

广西2022年高考核心考点复习冲刺十三相互作用力是物理学的基础，其中重力、弹力、摩擦力是高考常考内容，而对摩擦力、胡克定律的命题几率更高。大部分以选择题的形式出现，主要涉及弹簧类问题、摩擦力等，有时也与动力学、电磁学相结合，通过连接体、叠加体等形式进行考查。力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习重点。【示例1】如图2－1（甲），为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d……等为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均成120°向上的张角，如图2－1（乙）所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为（）图2－1A．FB．C．D．-13-\n【示例2】如图2－2所示，一个倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止在如图所示的位置，需用一个水平推力F作用于球体上，F的作用线通过球心。设球体的重力为G，竖直墙对球体的弹力为N1，斜面对球体的弹力为N2，则以下结论正确的是图2－2A．N1＝F　　B．G≤FC．N2＞G　　D．N2一定大于N1【解析】物体受到G、N1、N2、F四个力而平衡，将N2正交分解，如图2－3所示。从图中可以看出N1＝F－N2x＝F－N2cos45°，A项错误。当N1＝0时，由平衡条件：F＝N2x＝N2cos45°＝N2y＝G；如果N1≠0，F＝N2x+N1＝G+N1>G，所以B项正确。由N2cos45°＝G　得　N2＝，所以C项正确。增大F，N1＝F－N2x＝F－G随F增大而不断增大，所以N1可能大于＝N2，D项错-13-\n【示例3】如图2－4所示，质量不等的三个物块A、B、C用劲度系数完全相同的三个弹簧1、2、3依次连接着处于静止状态，A、B在水平桌面上，C绕过定滑轮悬挂在桌面外，此时弹簧1、2、3的伸长量分别为0、2cm、3cm，已知C的质量为mC＝3千克，则图2－4（1）弹簧3的弹力的大小为多少？弹簧2、1的弹力的大小分别为多少？（2）此时物块A所受的摩擦力多大？方向如何？（3）此时物块B所受的摩擦力多大？方向如何？（取g＝10m/s2）【解析】（1）隔离物块C，由平衡条件得弹簧3的弹力大小F3＝mCg＝30N根据胡克定律F＝kx得k＝F3／x3＝1000N／m-13-\n弹簧2的弹力大小F2＝kx2＝20N弹簧1的弹力大小F1＝kx1＝0（2）隔离物块A，由平衡条件F2＝F1+f1得f1＝F2－F1＝20N，方向水平向左（3）隔离物块B，由平衡条件F3＝F2+f2得f2＝F3－F2＝10N，方向水平向左。【示例】4】如图2－5所示，质量为Ｍ的斜面体放在粗糙的水平地面上，质量为m的物体沿其斜面匀速下滑，物体下滑过程中斜面体相对地面保持静止。若重力加速度为g，则地面对斜面体（）mMv图2－5A．无摩擦力B．有水平向左的摩擦力C．支持力大小为（Ｍ＋m）gD．支持力小于（Ｍ＋m）g-13-\n没有条件限制的，只有简单与复杂的区别。1．关于摩擦力，下列说法正确的是(　　)A．两个接触的物体间可能只存在相互作用的摩擦力B．两个物体间有弹力一定有摩擦力C．汽车在水平公路上行驶，驱动轮受到的摩擦力向前D．杂技演员用手握着竖直的杆向上攀，手握杆的力越大，手受到杆的摩擦力越大【答案】　C【解析】有摩擦力一定有弹力，A错；有弹力不一定有摩擦力，B错；驱动轮与地面间的力是动摩擦力，此时方向向前，C正确，演员爬杆时，是静摩擦力，与压力无关，D错．2．一氢气球下系一小重物G，重物只在重力和绳的拉力F作用下做匀速直线运动，不计空气阻力和风力的影响，而重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向，图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是(　　)-13-\n3．如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重量是2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力(　　)A．大小为2N，方向平行于斜面向上B．大小为1N，方向平行于斜面向上C．大小为2N，方向垂直于斜面向上D．大小为2N，方向竖直向上【答案】　D【解析】由于小球处于静止状态，故小球受力平衡，弹性杆对小球的弹力FN＝G＝2N，方向竖直向上．4．如图所示，放在粗糙水平面上的物体A上叠放着物体B.A和B之间有一根处于压缩状态的弹簧．A、B均处于静止状态，下列说法中正确的是(　　)A．B受到向左的摩擦力B．B对A的摩擦力向右C．地面对A的摩擦力向右D．地面对A没有摩擦力【答案】　D【解析】弹簧对B有向左的弹力，B保持静止，因此A对B有向右的摩擦力，B对A的摩擦力向左，A、B错误；A、B整体在水平方向不受其他外力作用，因此没有向左或向右的运动趋势，地面对A没有摩擦力．C错误、D正确．5．如图所示，加装“保护器”的飞机一旦在空中发生事故失去动力时，上方的降落伞就会自动弹出．如果一根伞绳就能承重2940N，降落伞展开后伞绳与竖直方向的夹角均为-13-\n6．如图所示，放在水平桌面上的木块A处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为0.6kg，弹簧测力计读数为2N，滑轮摩擦不计，若轻轻取走盘中的部分砝码，使总质量减小到0.3kg，将会出现的情况是(g＝10m/s2)(　　)A．弹簧测力计的读数将变小B．A仍静止不动C．A对桌面的摩擦力不变D．A所受的合力将要变大【答案】　B【解析】初态时，对A：得到Ff＝F1－F2＝4N，说明最大静摩擦力Fmax≥4N，当将总质量减小到0.3kg时，物体仍静止，Ff′＝1N.7．如图所示，斜面体M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上．弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块m相连，弹簧的轴线与斜面平行．若物块在斜面上做简谐运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力f与时间t的关系图象是(　　)-13-\n8．如图所示，AOB为水平架光滑杆，其夹角∠AOB＝60°，在杆上套两个质量均为m的小球，两小球由可伸缩的弹性绳连接，在绳的中点C，施以沿∠AOB角平分线方向向右的水平拉力F，两小球平衡时绳对小球弹力大小为FT，则FT与F大小的关系是(　　)A．FT＝FB．FT>FC．FT<FD．无法确定【答案】　A【解析】球和C点受力如图所示，球平衡时FN＝FT，C点受三个力互成120°角而平衡F＝FT，正确选项是A.9.如图2－23所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力(　　)．图2－23A．等于零B．不为零，方向向右-13-\nC．不为零，方向向左D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右10.如图2－24所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨放置，当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则(　　)．图2－24A．磁场方向竖直向上B．磁场方向竖直向下C．金属杆ab受安培力的方向平行导轨向上D．金属杆ab受安培力的方向平行导轨向下【解析】本题考查物体的平衡及安培力方向的判断．受力分析如图所示，当磁场方向竖直向上时，由左手定则可知安培力水平向右，金属杆ab受力可以平衡，A正确；若磁场方向竖直向下，由左手定则可知安培力水平向左，则金属杆ab受力无法平衡，B、C、D错误．-13-\n【答案】A11．如图2－25所示，在光滑绝缘水平面上放置3个相同的带电小球，小球之间用劲度系数均为k0，原长均为L的轻质弹簧绝缘连接．当3个小球处在静止状态时，每根弹簧的长度为l.已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，且假设小球的电荷量均为q(q＞0)，12．如图2－26所示，质量为m的物体置于倾角为θ的固定斜面上．物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F1作用于物体上，使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次力之比为(　　)．图2－26A．cosθ＋μsinθB．cosθ－μsinθC．1＋μtanθD．1－μtanθ【解析】用力F1推物体沿斜面匀速上滑时，有F1＝mgsinθ＋μmgcosθ；用力F2推物体沿斜面匀速上滑时，有：F2cosθ＝mgsinθ＋μ(mgcosθ＋F2sinθ)，由上式解得：F2＝，则有：＝cosθ－μsinθ，故选B正确．【答案】B13．如下图所示，三个质量均不计的完全相同的测力计，各小球质量相同，一切摩擦不计，平衡时各弹簧秤示数分别为F1、F2、F3，其大小关系是________．-13-\n14．如图所示，长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹角为30°，且使小球A处于静止状态，则对小球施加的最小的力等于________．【答案】　mg【解析】对小球受力分析如图，将mg沿绳和垂直绳方向分解，绳子拉力可以和Gx平衡，外力F直接与Gy平衡时，外力F最小Fmin＝Gy＝mgsin30°∴Fmin＝mg.15．如图所示，水平面上有一重为40N的物体，受到F1＝13N和F2＝6N的水平力的作用而保持静止．已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：(1)物体所受的摩擦力的大小与方向．-13-\n(2)当只将F1撤去，物体受到的摩擦力的大小和方向．(3)若撤去的力不是F1而是F2，则物体受到的摩擦力大小方向又如何？16．如图所示，倾角α＝60°的斜面上，放一质量为1kg的物体，用k＝100N/m的轻质弹簧平行于斜面拉着，物体放在PQ之间任何位置都能处于静止状态，而超过这一范围，物体就会沿斜面滑动．若AP＝22cm，AQ＝8cm，试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小．(取g＝10m/s2)【答案】　7N【解析】P、Q两点应是静摩擦力最大的两个临界位置，在P点弹簧处于伸长状态，受力分析如图(1)所示．fm＝F1－mgsinα①在Q点弹簧处于压缩状态，受力分析如图(2)所示．fm＝F2＋mgsinα②设弹簧原长x，则有F1＝k(0.22－x)③F2＝k(x－0.08)④由①②得所以2fm＝F1＋F2＝k(0.22－0.08)-13-\nfm＝×100×0.14N＝7N.-13-