1、专题 02 相互作用【2018 高考真题】1如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块 P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力 F作用在 P 上，使其向上做匀加速直线运动，以 x 表示 P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示 F 和 x 之间关系的图像可能正确的是（ ）A. B. C. D. 【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标 I 卷）【答案】 A【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识，匀变速直线运动规律贯穿高中物理。2明朝谢肇淛五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之,曰：无烦也，我能正之。 ”游僧每天将木楔从塔身倾斜
2、一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为 ，现在木楔背上加一力 F，方向如图所示，木楔两侧产生推力 FN，则A. 若 F 一定， 大时 N大B. 若 F 一定， 小时 大C. 若 一定， F 大时 N大D. 若 一定， F 小时 大【来源】2018 年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 BC则 1211cos90cos902cos902sinNNNNFFFF， 12NNF，故解得 2sin，所以 F 一定时， 越小， 越大； 一定时，F 越大， 越大，BC 正确；【点睛】由于木楔处在静止状态，故可将力 F 沿与木楔的斜面垂直且向
3、上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力 F 按效果分解的图示并且可据此求出木楔对 A 两边产生的压力对力进行分解时，一定要分清力的实际作用效果的方向如何，再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可【2017 高考真题】1【2017新课标卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80cm 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 cm C 98 cm D 104 cm【答案】B【考点定位】胡克定律、
4、物体的平衡【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，再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，可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据正弦定理列式求解。前后两次始终处于静止状态，即合外力为零，在改变绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着改变。2【2017天津卷】如 图 所 示 ， 轻 质 不 可 伸 长 的 晾 衣 绳 两 端 分 别 固 定 在 竖 直 杆 M、 N 上 的 a、 b 两 点 ， 悬 挂 衣服 的 衣 架 钩 是 光 滑 的 ， 挂 于 绳 上 处 于 静 止 状 态 。 如 果 只 人 为 改
5、变 一 个 条 件 ， 当 衣 架 静 止 时 ， 下 列 说 法 正 确 的 是A绳的右端上移到 b，绳子拉力不变B将杆 N 向右移一些，绳子拉力变大C绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移【答案】AB【解析】设两杆间距离为 d，绳长为 l， Oa、 Ob 段长度分别为 la和 lb，则 bal，两部分绳子与竖直方向夹角分别为 和 ，受力分析如图所示。绳子中各部分张力相等， F，则 。满足mgFcos2， sinisinlllba，即 ldi， cos2mg， d 和 l 均不变，则 sin 为定值， 为定值，cos 为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不
6、变，故 A 正确，CD 错误；将杆 N 向右移一些， d 增大，则 sin 增大，cos 减小，绳子的拉力增大，故 B 正确。【考点定位】受力分析，共点力的平衡【名师点睛】本题是力的动态平衡的典型模型，学生并不陌生，关键要判断出绳子和竖直方向的夹角只与绳长和两杆间的距离有关。3【2017新课标卷】如图，柔软轻绳 ON 的一端 O 固定，其中间某点 M 拴一重物，用手拉住绳的另一端 N。初始时， OM 竖直且 MN 被拉直， OM 与 MN 之间的夹角为 （ 2）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角 不变。在 OM 由竖直被拉到水平的过程中A MN 上的张力逐渐增大B MN 上的张力先增大后减
7、小C OM 上的张力逐渐增大D OM 上的张力先增大后减小【答案】AD【考点定位】共点力的平衡、动态平衡【名师点睛】本题考查动态平衡，注意重物受三个力中只有重力恒定不变，且要求 OM、 MN 两力的夹角不mgaFblldO变，两力的大小、方向都在变。三力合力为零，能构成封闭的三角形，再借助圆，同一圆弧对应圆周角不变，难度较大。4 【2017新课标卷】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A 23B 36C 3D 32【答案】C【解析】 F 水平时： mg；当保持 F 的
8、大小不变，而方向与水平面成 60角时，则cos60(sin60)，联立解得： 3，故选 C。【考点定位】物体的平衡【名师点睛】此题考查了正交分解法在解决平衡问题中的应用问题；关键是列出两种情况下水平方向的平衡方程，联立即可求解。【2016 高考真题】1 【2016江苏卷】一 轻 质 弹 簧 原 长 为 8 cm， 在 4 N 的 拉 力 作 用 下 伸 长 了 2 cm， 弹 簧 未 超 出 弹 性 限 度 ， 则 该弹 簧 的 劲 度 系 数 为A40 m/N B40 N/m C200 m/N D200 N/m【答案】D【考点定位】考查胡可定律【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式 F=k
9、x，并注意各物理量的单位。2 【2016海南卷】如图，在水平桌面上放置一斜面体 P，两长方体物块 a 和 b 叠放在 P 的斜面上，整个系统处于静止状态。若将 a 和 b、 b 与 P、 P 与桌面之间摩擦力的大小分别用 f1、 f2和 f3表示。则A f1=0， f20， f30 B f10， f2=0， f3=0C f10， f20， f3=0 D f10， f20， f30【答案】C【解析】对整体受力分析可知，整体相对地面没有相对运动趋势，故 f3=0；再将 a 和 b 看成一个整体，a、 b 整体有相对斜面向下运动的趋势，故 b 与 P 之间有摩擦力，即 f20；再对 a 受力分析可知
10、， a 相对于 b 有向下运动的趋势， a 和 b 之间存在摩擦力作用，即 f10。选项 C 正确。【考点定位】共点力的平衡、整体法、隔离法【名师点睛】 “整体隔离法”是力学中的重要方法，一定要熟练掌握，注意对于由多个物体组成的系统，不涉及内力时优先考虑以整体为研究对象。3 【2016全国新课标卷】如图，两个轻环 a 和 b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为 m 的小球。在 a 和 b 之间的细线上悬挂一小物块。平衡时， a、 b 间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为A 2mB 32mC m D2 m【答案】C【考点定位】考查了共点力平
11、衡条件的应用【方法技巧】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。4 【2016全国新课标卷】质量为 m 的物体用轻绳 AB 悬挂于天花板上。用水平向左的力 F 缓慢拉动绳的中点 O，如图所示。用 T 表示绳 OA 段拉力的大小，在 O 点向左移动的过程中A F 逐渐变大， T 逐渐变大 B F 逐渐变大， T 逐渐变小C F 逐渐变小， T 逐渐变大 D F 逐渐变小， T 逐渐变小【答案】A可得，水平拉力 F 逐渐增大，
12、绳的拉力逐渐增大，故选 A。【考点定位】动态平衡的图解法【名师点睛】此题是物体的平衡问题，考查平行四边形定则的应用；图解法是最简单快捷的方法，注意搞清各个力的大小及方向变化的特点，变换平行四边形即可。此题还可以列方程讨论。5 【2016浙江卷】如 图 所 示 为 一 种 常 见 的 身 高 体 重 测 量 仪 。 测 量 仪 顶 部 向 下 发 射 波 速 为 v 的 超 声 波 ， 超 声波 经 反 射 后 返 回 ， 被 测 量 仪 接 收 ， 测 量 仪 记 录 发 射 和 接 收 的 时 间 间 隔 。 质 量 为 M0的 测 重 台 置 于 压 力 传 感 器上 ， 传 感 器 输
13、出 电 压 与 作 用 在 其 上 的 压 力 成 正 比 。 当 测 重 台 没 有 站 人 时 ， 测 量 仪 记 录 的 时 间 间 隔 为 t0， 输 出电 压 为 U0， 某 同 学 站 上 测 重 台 ， 测 量 仪 记 录 的 时 间 间 隔 为 t， 输 出 电 压 为 U， 则 该 同 学 身 高 和 质 量 分 别 为A v(t0t)， 0MUB 12v(t0t)， 0MUC v(t0t)， 00()D v(t0t)， 00()【答案】D【解析】当测重台没有站人时，2 x=vt0；站人时，2（ xh）= vt；解得 h= 12v（ t0t） ；无人站立时：U0=KM0g；有
14、人时， U=k(M0g+mg)，解得： 00()mU；故选 D。【考点定位】物体的平衡；传感器及速度的计算问题【名师点睛】此题以身高体重测量仪为背景，考查了物体的平衡、传感器及速度的计算问题。解本题的关键是搞清测量的原理，然后联系物理知识列方程解答；此题难度不大，但是题目新颖，有创新，能较好地考查学生分析问题、处理问题的能力。 6 【2016全国新课标卷】如图，一光滑的轻滑轮用细绳 OO悬挂于 O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块 b。外力 F 向右上方拉 b，整个系统处于静止状态。若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块 b 仍始终保持静止，则A
15、绳 OO的张力也在一定范围内变化B物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化C连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内变化D物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化【答案】BD【考点定位】共点力作用下物体的平衡、力的动态分析【名师点睛】本题主要考查共点力作用下物体的平衡、力的动态分析。当有多个物体相互作用而平衡时，应注意灵活选择研究对象，可以让题目变得更简洁明晰，此题的难点是对选项 A 的判断。7 【2016上海卷】如图，始终竖直向上的力 F 作用在三角板 A 端，使其绕 B 点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力 F 对 B 点的力矩为 M，则转动过程中A M 减小， F 增大 B M 减小， F 减小 C M 增大， F 增大 D M 增大， F 减小【答案】A【考点定位】力矩、受力平衡条件【方法技巧】通 过 物 体 受 力 平 衡 条 件 判 断 拉 力 F 的 变 化 情 况 ， 分 析 力 矩 时 通 过 极 端 思 维 的 方 法 进 行 判 断 。