專題二力與相互作用——高考物理二輪復(fù)習(xí)典例分析及重難突破

【典例分析】

一、受力分析及共點(diǎn)力平衡

1.物體的受力分析

(1)選取研究對象：選取研究對象的原則是要使對問題的研究盡量簡便，可以使單個(gè)

物體或物體的某一部分，也可以是由幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。

(2)受力分析一般順序：先找場力，再找接觸力，最后分析其他力。

(3)檢驗(yàn)

2.平衡狀態(tài)及平衡條件

(1)平衡狀態(tài)：。=0

(2)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件

物體所受合外力為零即七=0

3.平衡條件的重要推論

(1)二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小相

等，方向相反，為一對平衡力。

(2)三力平衡

①如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三

個(gè)力大小相等，方向相反。

②物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，表示這三個(gè)力的有向線段通過平移可

構(gòu)成封閉三角形。

③物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，如圖所示，則有：

1_月一下

sinZ1sinZ2sinZ3

二、摩擦力的分析與計(jì)算

摩擦力有無及方向的判斷

假設(shè)法假設(shè)物體間接接觸面光滑

一不發(fā)生相對滑動一無相對運(yùn)動趨勢一無靜摩擦力

一不發(fā)生相對滑動一有相對運(yùn)動趨勢一有靜摩擦力

一方向與相對運(yùn)動趨勢的方向相反

狀態(tài)法先判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)，然后通過受力分析列方程（。=0列

平衡方程；a/0,Fyma）,最后確定摩擦力的大小及方向

相互作用法先確定受力較少的物體受到的摩擦力的方向，再根據(jù)牛頓第三

定律確定另一物體受到的摩擦力的方向

三、力的合成與分解

受力分析的基本思路與方法

①明確研究對象

研究對象選取方法：整體法或隔離法。可以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體的組合。

②隔離物體進(jìn)行受力分析

先分析重力，然后按接觸面分析接觸力（彈力、摩擦力），再分析其他力（電場力、

浮力等），最后分析已知力。

③畫出受力示意圖

邊分析邊將力一一畫在受力示意圖上，準(zhǔn)確標(biāo)出各力的方向

④檢查受力分析是否有誤

檢查畫出的每一個(gè)力能否找出它的施力物體，檢查分析結(jié)果能否使研究對象處于題目

中所給的運(yùn)動狀態(tài)。否則，必然發(fā)生了漏力、多力或錯力現(xiàn)象。

四、臨界極值問題

1.基本思路

（1）認(rèn)真審題，詳盡分析問題中變化的過程（包括分析整體過程中有幾個(gè)階段）；

（2）尋找過程中變化的物理量；

（3）探索物理量的變化規(guī)律

（4）確定臨界狀態(tài)，分析臨界條件，找出臨界關(guān)系。

2.思維方法

極限法把物理問題（或過程）推向極端，從而使臨界現(xiàn)象

（或狀態(tài)）暴露出來，以達(dá)到正確解決問題的目的

假設(shè)法臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能

時(shí)，或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出

現(xiàn)臨界條件時(shí)，往往用假設(shè)法解決問題

數(shù)學(xué)法將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解

出臨界條件

【高考真題】

1.［2024年河北高考真題］如圖，彈簧測力計(jì)下端掛有一質(zhì)量為0.20kg的光滑均勻球

體，球體靜止于帶有固定擋板的斜面上，斜面傾角為30。，擋板與斜面夾角為60。。若

彈簧測力計(jì)位于豎直方向，讀數(shù)為L0N,g取lOm/s2,擋板對球體支持力的大小為（）

A與N

B.1.0NC4ND.2.0N

2.［2024年廣西高考真題］工人卸貨時(shí)常利用斜面將重物從高處滑下。如圖，三個(gè)完全

相同的貨箱正沿著表面均勻的長直木板下滑，貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同。若

1、2、3號貨箱與直木板間摩擦力的大小分別為耳］、％和耳3,貝U（）

A.瓊<F里<垣B.「二七<盤C.耳1="”D.%=絡(luò)=%

3.[2024年山東高考真題]如圖所示，國產(chǎn)人形機(jī)器人“天工”能平穩(wěn)通過斜坡。若它可

以在傾角不大于30。的斜坡上穩(wěn)定地站立和行走，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，

則它的腳和斜面間的動摩擦因數(shù)不能小于（）

J2

C.—

232

4.[2024年貴州高考真題]如圖（a）,一質(zhì)量為m的勻質(zhì)球置于固定鋼質(zhì)支架的水平

橫桿和豎直墻之間，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中一個(gè)視圖如圖（b）所示。測得球與橫桿接

觸點(diǎn)到墻面的距離為球半徑的1.8倍，已知重力加速度大小為g,不計(jì)所有摩擦，則球

對橫桿的壓力大小為（）

5.[2024年安徽高考真題]如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個(gè)完全相同的輕質(zhì)彈簧，它們的

一端分別固定于水平線上的〃、N兩點(diǎn)，另一端均連接在質(zhì)量為機(jī)的小球上。開始

時(shí)，在豎直向上的拉力作用下，小球靜止于連線的中點(diǎn)。，彈簧處于原長。后將

小球豎直向上。緩慢拉至P點(diǎn)，并保持靜止，此時(shí)拉力R大小為2加g。已知重力加速

度大小為g,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計(jì)空氣阻力。若撤去拉力，則小球從P點(diǎn)

運(yùn)動到。點(diǎn)的過程中（）

B.速度先增大后減小

C.加速度的最大值為3gD.加速度先增大后減小

【重難突破】

1.下列說法正確的是（）

A.雞蛋碰石頭，雖然雞蛋碎了而石頭完好無損，但雞蛋對石頭的作用力和石頭對雞蛋

的作用力是完全相同的

B.放在桌面上的書本對桌面的壓力不是由書本的形變而產(chǎn)生的

C.“風(fēng)吹草低見牛羊”，草受到了力而彎曲，但未見到施力物體，說明沒有施力物體的

力也是可以存在的

D.任何一個(gè)物體，一定既是受力物體，也是施力物體

2.網(wǎng)球運(yùn)動中，運(yùn)動員常利用切球使網(wǎng)球產(chǎn)生復(fù)雜的曲線軌跡，下列說法正確的是（）

A.研究運(yùn)動員切球動作時(shí)，網(wǎng)球可以看成質(zhì)點(diǎn)

B.擊球時(shí)，球拍對網(wǎng)球的作用力大于網(wǎng)球?qū)η蚺牡淖饔昧?/p>

C.擊球時(shí)，球拍對網(wǎng)球的彈力是因?yàn)榍蚺陌l(fā)生了形變

D.擊球后，網(wǎng)球在空中繼續(xù)向前運(yùn)動時(shí)受到重力、推力和阻力

3.如圖所示，A5兩個(gè)彈簧的質(zhì)量不計(jì)，勁度系數(shù)分別為左、k],它們的一端固定在

質(zhì)量為機(jī)的物體上，另一端分別固定在RQ上，當(dāng)物體平衡時(shí)彈簧3處于原長.若把

質(zhì)量為機(jī)的物體換為質(zhì)量為2機(jī)的物體（物體大小不變，兩彈簧均在彈性限度內(nèi)），

當(dāng)物體再次平衡時(shí)，物體與第一次平衡時(shí)相比下降的距離》為（）

7p

B

L~

A|

1力

Q

r\

\\\

2

mgBgC蹩g

A.

左

仁++%K

222

4.如圖所示，將一手機(jī)放置在一塊表面粗糙的水平長木板上，緩慢抬高長木板的一

端，該過程手機(jī)始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）

A.手機(jī)受到的摩擦力逐漸減小B.手機(jī)對木板的壓力始終保持不變

C.木板對手機(jī)的作用力始終保持不變D.手機(jī)與木板間的動摩擦因數(shù)〃逐漸增大

5.如圖甲所示，質(zhì)量均為機(jī)的A、3兩個(gè)物體疊放在水平面上，A物體通過水平繩與力

傳感器連接.f=0時(shí)刻，用一水平向右的力尸=N（左為常數(shù)）作用在3的物體上，力

傳感器的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示，已知左、八t2,且最大靜摩擦力等于滑

動摩擦力.以下說法正確的是（）

A.0~%時(shí)間內(nèi)3相對于A有向右運(yùn)動的趨勢

B.水平面與3之間的滑動摩擦力為能

C.A、3之間的動摩擦因數(shù)〃腦=區(qū)

mg

D.B與水平面間的動摩擦因數(shù)〃=旦

2mg

6.如圖所示，汽車在水平路面上發(fā)生故障失去動力，兩人沿水平方向推著小汽車緩慢

移動，每人對汽車作用力的大小都為100N,方向都沿水平方向，并和汽車的運(yùn)動方向

成30。角，則汽車在移動過程中受到的阻力大小為（）

30°30°

A.100V3NB.200NC.200V3ND.400N

7.如圖所示，一根輕繩繞過光滑定滑輪，一端固定在天花板的A點(diǎn)，另一端吊著一個(gè)

裝有砂子的砂桶乙，同樣裝有砂子的砂桶甲通過光滑掛鉤掛在輕繩上，通過增加桶中

砂子的質(zhì)量，可以改變砂桶的總重，則下列判斷正確的是（）

A.若A3繩和3c繩間夾角大于120°,則乙桶的總重大于甲桶的總重

B.若緩慢增大甲桶的總重，則輕繩對乙桶的拉力增大

C.若緩慢增大乙桶的總重，則輕繩對甲桶掛鉤的作用力增大

D.若將懸點(diǎn)A緩慢向右移，則A3繩和繩間的夾角會逐漸減小

8.如圖所示，表面為光滑J圓弧的物體3靜置在水平地面上，有一豎直光滑擋板A恰

4

與3相切于最左端。點(diǎn)，有一小球。放置于A與3之間。整個(gè)裝置都可以繞。點(diǎn)旋

轉(zhuǎn)。以下說法正確的是（）

A.若A保持豎直，且下端沿著3的表面向上緩慢移動到3的最高點(diǎn)，小球所受3的彈

力一直增大

B.若A保持豎直，且下端沿著3的表面向上緩慢移動到3的最高點(diǎn)，小球所受A的彈

力一直增大

C.若整個(gè)裝置繞過。點(diǎn)且垂直于該截面的軸逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90。的過程中，小球所受B

的彈力一直減小

D.若整個(gè)裝置繞過。點(diǎn)且垂直于該截面的軸逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90。的過程中，小球所受

A的彈力先減小后增大

9.如圖所示，輕桿A3可繞著水平轉(zhuǎn)軸。在豎直面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動，此時(shí)桿A3和過。

點(diǎn)的水平線。夾角為仇有一段不可伸長的細(xì)繩兩端系于A、5兩端，在輕質(zhì)細(xì)繩上

通過一輕滑輪懸掛一質(zhì)量為m的物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使桿A3繞。點(diǎn)順時(shí)針緩慢旋

轉(zhuǎn)2。，在此過程中，繩中張力變化情況是（）

A.先減小后增大B.一直在減小C.一直在增大D.先增大后減小

10.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，小球A、3上系有不可伸長的細(xì)線a、b、c和d,其

中。的上端懸掛于豎直固定的支架上，d跨過左側(cè)定滑輪、。跨過右側(cè)定滑輪分別與相

同配重P、Q相連，調(diào)節(jié)左、右兩側(cè)定滑輪高度達(dá)到平衡。已知小球A、5和配重P、

。質(zhì)量均為50g,細(xì)線c、d平行且與水平成6=30。（不計(jì)摩擦），則細(xì)線a、6的拉

力分別為（）

Q

A.2N,1NB.2N,0.5NC.1N,1ND.1N,0.5N

11.（多選）如圖所示，木板置于光滑水平面上，傾角。=53。的光滑斜劈放在木板上，

一平行于斜面的輕繩上端系在斜劈上，另一端拴接一小球，木板、斜劈、小球質(zhì)量均

為1kg,斜劈與木板間動摩擦因數(shù)為〃，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)對木板施加一水平向右

拉力F,若g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）

A.若〃=0.4、歹=5N時(shí)，木板相對斜劈向右運(yùn)動

B.若〃=0.5,不論R多大，小球與斜面間總有彈力

C.若〃=0.7、E=24N時(shí)，小球加速度大小為8m/s2

D.若〃=0.8、尸=22.5N時(shí)，小球與斜面間無彈力

12.（多選）如圖，小明手握醬油瓶，瓶身豎直，使醬油瓶在水平面內(nèi)做勻速直線運(yùn)

動，下列說法正確的是（）

A.手對醬油瓶的彈力是由手發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的

B.醬油瓶受到的摩擦力大小一定與手對醬油瓶的彈力大小成在比

C.醬油瓶受到的力和醬油瓶對手的摩擦力是一對相互作用力

D.手對醬油瓶的摩擦力和醬油瓶受到的重力是一對平衡力

13.（多選）如圖所示，頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平地面上，A6兩物體

通過細(xì)繩連接，并處于靜止?fàn)顟B(tài)（不計(jì)繩的質(zhì)量和滑輪軸的摩擦）。現(xiàn)用水平向右的

力R作用于物體3上，將物體3緩慢拉高一定的距離，此過程中斜面體與物體A仍然

保持靜止。在此過程中（）

A.地面對斜面體的摩擦力不變B.斜面體所受地面的支持力不變

C.水平力R一定變大D.物體A所受斜面體的摩擦力一定變大

14.（多選）《大國工匠》節(jié)目中講述了王進(jìn)利用“秋千法”在lOOOkV的高壓線上帶電

作業(yè)的過程。如圖所示，絕緣輕繩。。一端固定在高壓線桿塔上的。點(diǎn)，另一端固定

在兜籃。上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上。點(diǎn)的小定滑輪，一端連接兜籃，另一

端由工人控制。身穿屏蔽服的王進(jìn)坐在兜籃里，緩慢地從C點(diǎn)運(yùn)動到處于。點(diǎn)正下方

E點(diǎn)的電纜處。繩。。一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)備總質(zhì)量為如可

看作質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切阻力，重力加速度大小為g。關(guān)于王進(jìn)從C點(diǎn)緩慢運(yùn)動到E點(diǎn)的

過程中，下列說法正確的有（）

E.

A.繩。。的拉力一直變大

B.工人對繩的拉力一直變大

C.當(dāng)NZX）E=45。時(shí)，繩的拉力大于CD繩的拉力

D.當(dāng)CD與豎直成30。時(shí)，。。繩拉力大小為g/wg

15.（多選）某同學(xué)用力傳感器探究物塊受的摩擦力，如圖甲所示。固定的力傳感器通

過不可伸長的水平細(xì)線與物塊相連，傳感器能記錄細(xì)線拉力大小幾物塊放在水平長

木板上，現(xiàn)用水平向左的力線抽動長木板，得到圖像如圖乙所示。結(jié)合圖示相關(guān)

信息，以下說法正確的是（）

A.物塊所受摩擦力方向與長木板運(yùn)動方向相反

B.物塊和木板之間靜摩擦力的大小存在一個(gè)最大值

C.由題中信息可以測出物塊與木板間的動摩擦因數(shù)

D.細(xì)線對物塊拉力與物體所受摩擦力大小時(shí)刻相等

16.某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證力的平行四邊形定則。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先用兩個(gè)彈簧測力計(jì)把橡皮條A。拉長，記下結(jié)點(diǎn)的位置。和______及

兩細(xì)繩的方向，然后用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條，將橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到。點(diǎn)，記下彈

簧測力計(jì)拉力的大小，方向，實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，則該彈簧

測力計(jì)的拉力大小為No

(2)通過作圖對實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理。耳、瑪表示兩個(gè)測力計(jì)互成角度的拉力，R表示平行

四邊形作出的《與K的合力；尸表示用一個(gè)彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)的力，則下圖中符

合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是o

17.某實(shí)驗(yàn)小組用一根彈簧做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，已知當(dāng)?shù)刂亓?/p>

2

速度g=9.8m/so

(1)將彈簧上端固定，下端掛上鉤碼，并測量彈簧長度，得到如下數(shù)據(jù)：

數(shù)據(jù)組123456

彈簧長度X(cm)15.4416.7718.1019.4520.8022.13

鉤碼質(zhì)量m(g)20406080100120

重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.9801.176

(2)下圖中已描好點(diǎn)，請畫出歹-1圖線。

JkF/bl

（3）由歹-x圖線可知，該彈簧的勁度系數(shù)為N/m,彈簧的原長為cm。

（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（4）若彈簧勁度系數(shù)較小，彈簧自重不可忽略，第（3）問中彈簧的原長測量值

真實(shí)值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

18.在“探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中。

（1）本實(shí)驗(yàn)需要使用到下列實(shí)驗(yàn)器材中的o

（2）本實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法正確的是o

A.彈簧測力計(jì)中的彈簧應(yīng)避免與其外殼接觸

B.若只有一個(gè)彈簧測力計(jì)，一定無法完成實(shí)驗(yàn)

C.為使合力與分力產(chǎn)生相同效果，只要將橡皮筋拉伸相同長度

D.作力的圖示時(shí)，為減小誤差，不同實(shí)驗(yàn)組須采用相同的標(biāo)度

（3）如圖所示，繩子對。點(diǎn)的拉力分別為耳、F],且耳與心的夾角為銳角。現(xiàn)讓工

增大、方向不變，要使結(jié)點(diǎn)。位置不變，則鳥的大小及圖中角。的變化可能是.

A.增大月，同時(shí)增大。角B.增大月，同時(shí)減小。角

C.減小耳，同時(shí)減小。角D.減小耳，同時(shí)增大。角

19.利用如圖甲所示的裝置探究彈簧的彈力與形變量的關(guān)系，一根輕質(zhì)彈簧上端固定在

支架頂端，下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為15g的祛碼盤，一把刻度尺豎直固定在彈簧左邊，其

零刻線與彈簧的上端對齊，彈簧下端固定一個(gè)指針。

(1)當(dāng)祛碼盤中不加磋碼時(shí)，指針位置如圖乙所示，其示數(shù)4=1—cm。

(2)在祛碼盤中每次增加10g祛碼，并讀出相應(yīng)指針位置示數(shù)L,以E表示祛碼盤內(nèi)

祛碼重力，AL=L-4為相應(yīng)彈簧長度改變量，作出F-AL圖線如圖丙所示。該彈簧

勁度系數(shù)為—N/m,彈簧原長為—cm。(g=9.8m/s2,計(jì)算結(jié)果均需保留兩位有

效數(shù)字)

20.如圖所示6本相同的厚書被兩塊相同的豎直木板夾在中間，書靜止不動，此時(shí)兩側(cè)

對木板施加的水平壓力為然=40N,每本書的質(zhì)量為根=0.5kg,重力加速度g取

lOm/s2,木板和書之間的動摩擦因數(shù)為04,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則：

FN

<--------

(1)左側(cè)木板對書的靜摩擦力為多大；

(2)書和書之間的動摩擦因數(shù)至少為多大；

(3)如果把左側(cè)第三本書向上抽出至少需要多大的豎直拉力；

(4)把左側(cè)第三本書向上抽出時(shí)，右側(cè)木板對書的摩擦力為多大，朝什么方向。

21.如圖所示，斜面體C固定在水平地面上，物塊A懸掛在繩。P、0Q的結(jié)點(diǎn)。處，

0P水平，0Q與豎直方向的夾角為53。且跨過輕質(zhì)光滑定滑輪與斜面體C上質(zhì)量為

1.5kg的物塊3相連，斜面體C的質(zhì)量乙：=1kg、傾角為53。，3與C之間的動摩

擦因數(shù)為〃=g。改變物塊A的質(zhì)量，使A、B、C始終保持靜止，設(shè)滑動摩擦力與最

大靜摩擦力相等，g|X10m/s2,sin53°=0.8,cos530=0.6o貝1］：

(1)當(dāng)3與C之間的摩擦力恰好為零時(shí)，求繩。。的拉力大小；

(2)當(dāng)A的質(zhì)量根4=0.6kg時(shí)，求物塊3受到摩擦力的大小和方向;

(3)求物塊A質(zhì)量的最大值。

22.如圖所示，物體A置于水平桌面上，物體3的重力為6N,物體A、3均處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)，繩。4水平，繩。C與水平方向成37。角。(sin37。=0.6,cos37。=0.8,取

g=10m/s2)

(1)求繩OC中的拉力的大小；

(2)求物體A受到的摩擦力的大小；

(3)若物體A與水平桌面間的最大靜摩擦力為10N,為使物體A、3保持靜止?fàn)顟B(tài)，

則物體B的重力不能超過多大？

23.如圖1所示，先豎直放置輕質(zhì)彈簧，在其上方放置一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的物體A,待A

靜止時(shí)測得彈簧壓縮量為2mm；再在A上放置物體3,待整體靜止時(shí)測得彈簧壓縮量

為3mm。將A和3取下后疊放在水平面上，如圖2所示，用該彈簧沿水平方向拉物體

A,當(dāng)A、3和彈簧恰好一起在水平面上做勻速運(yùn)動時(shí)，彈簧的伸長量為2mm。已知

彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，A和3間的動摩擦因數(shù)為〃旬=0-8,重力加速度

g=10m/s2,求：

(1)物體3的質(zhì)量為多大;

(2)A和3一起勻速運(yùn)動時(shí)，地面與A間的動摩擦因數(shù)為多大，以及A對3的摩擦力

為多大。

24.如圖1所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A靜置于可轉(zhuǎn)動且足夠長的長直木板上，當(dāng)木板與

水平面夾角a=37。時(shí)，物塊A剛要下滑；如圖2所示，將物塊A通過不可伸長的輕繩

跨過定滑輪與質(zhì)量M=L3kg、長/^Zm的薄板3相連，46間的接觸面和輕繩均與

木板平行，當(dāng)木板與水平面的夾角〃=45。時(shí)，薄板3剛要下滑。已知46與木板

間、A與3間的動摩擦因數(shù)均為〃，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，sin37o=0.6，

cos37°=0.8-重力加速度g取10m/s2,忽略空氣阻力。求：

(2)物塊A的質(zhì)量機(jī)；

(3)將圖2中木板與水平面的夾角調(diào)為53。并保持不變，物塊A從薄板3上最下端由

靜止釋放，物塊A脫離薄板3時(shí)的速度大小。

25.如圖所示，PP和QQ'是兩根互相平行的粗糙固定導(dǎo)軌，左端接電源。質(zhì)量為加、

長度為L的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，靜止在水平導(dǎo)軌上，通過的電流為/,勻強(qiáng)

磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3,方向垂直于電流方向且與導(dǎo)軌平面成。角斜向左下，重

力加速度為g,求：

(1)棒所受支持力的大小：

(2)棒所受摩擦力的大小和方向.

答案以及解析

【高考真題】

1.答案：A

解析：對小球受力分析如圖所示

由幾何關(guān)系易得力R與力外與豎直方向的夾角均為30°，因此由正交分解方程可得

FNsin30°=Fsin30°,FNcos30°+Fcos30°+T=mg

解得R=故選A。

3

2.答案：D

解析：根據(jù)滑動摩擦力的公式

f綜

可知滑動摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)，只與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)，由

題可知三個(gè)貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同，壓力大小也相同，故摩擦力相同，即

6=心=綜

故選D。

3.答案：B

解析：斜坡傾角越大，“天工”越容易下滑，只要保證“天工”在30。傾角的斜坡上不下

滑，在小于30。傾角的斜坡上更不會下滑，對30。傾角的斜坡上的“天工”受力分析，有

jumgcos30°>mgsin30°,解得〃B正確。

4.答案：D

解析：對球進(jìn)行受力分析如圖，設(shè)球的半徑為凡根據(jù)幾何知識可得

sincr=~—=0.8,根據(jù)平衡條件得F^cosa^mg,解得F=-mg,根據(jù)牛頓第三

RN3

定律得球?qū)M桿的壓力大小為FN=FN=|mg,故選D。

mg

5.答案：A

解析：AB.緩慢拉至P點(diǎn)，保持靜止，由平衡條件可知此時(shí)拉力R與重力和兩彈簧的

拉力合力為零。此時(shí)兩彈簧的合力為大小為加g。當(dāng)撤去拉力，則小球從尸點(diǎn)運(yùn)動到。

點(diǎn)的過程中兩彈簧的拉力與重力的合力始終向下，小球一直做加速運(yùn)動，故A正確，

B錯誤；

CD.小球從P點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn)的過程中，形變量變小彈簧在豎直方向的合力不斷變小，

故小球受的合外力一直變小，加速度的最大值為撤去拉力時(shí)的加速度，由牛頓第二定

律可知2mg=ma

加速度的最大值為2g,CD錯誤。

故選A。

【重難突破】

L答案：D

解析：A.雞蛋碰石頭，雖然雞蛋碎了而石頭完好無損，但雞蛋對石頭的作用力和石頭

對雞蛋的作用力大小相等，方向相反，A錯誤；B.放在桌面上的書本對桌面的壓力是

由書本的形變而產(chǎn)生的，B錯誤；C.力不能脫離物體而單獨(dú)存在，“風(fēng)吹草低見牛

羊”，草受到了力而彎曲，風(fēng)是施力物體，C錯誤；D.任何一個(gè)物體，一定既是受力物

體，也是施力物體，D正確。故選D。

2.答案：C

解析：A.研究運(yùn)動員切球動作時(shí)，由于切球時(shí)網(wǎng)球有旋轉(zhuǎn)，所以網(wǎng)球的形狀和大小不

能忽略不計(jì)，不可以看成質(zhì)點(diǎn)，故A錯誤。

B.擊球時(shí)，球拍對網(wǎng)球的作用力與網(wǎng)球?qū)η蚺牡淖饔昧橐粚ο嗷プ饔昧Γ笮∠?/p>

等，故B錯誤。

c.擊球時(shí)，球拍對網(wǎng)球的彈力是因?yàn)榍蚺陌l(fā)生了形變而產(chǎn)生的，故c正確；

D.擊球后，網(wǎng)球在空中繼續(xù)向前運(yùn)動時(shí)受到重力和阻力的作用，飛行過程無推力，故

D錯誤。

故選C。

3.答案：B

解析：如答圖甲所示，可將物體視為質(zhì)點(diǎn).設(shè)彈簧A處于原長時(shí)其上端位置在a點(diǎn)，由

圖可以看出，當(dāng)將質(zhì)量為機(jī)的物體連在彈簧45中間時(shí)，彈簧A的壓縮量為占，彈

簧3處于原長；當(dāng)將質(zhì)量為機(jī)的物體換為質(zhì)量為2機(jī)的物體時(shí)，設(shè)物體與第一次平衡

時(shí)相比下降的距離為x,則彈簧A的壓縮量將變?yōu)闉?x,而彈簧3由原長變?yōu)槔欤?/p>

其伸長量為x.題目中描述了兩個(gè)狀態(tài)：（1）質(zhì)量為機(jī)的物體的平衡狀態(tài)；（2）質(zhì)量

為2機(jī)的物體的平衡狀態(tài).在狀態(tài)（1）時(shí)，質(zhì)量為機(jī)的物體的受力情況如答圖乙所示，

其中月為彈簧A對物體向上的彈力.

由平衡條件和胡克定律得mg=片，A=4/]

在狀態(tài)（2）時(shí)，質(zhì)量為2機(jī)的物體的受力情況如答圖丙所示，其中工、片分別表示彈

簧3、A對物體的彈力，則有

2mg=F2+F3

F2=k2x

￡=匕（%+不）

解得％=丁等-

ki+K2

A一吟，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤;

4]+42

B.產(chǎn)廠，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；

k、+k?

c半,與結(jié)論不相符，選項(xiàng)c錯誤；

k1

D.等，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；

42

4.答案：C

解析：D.動摩擦因數(shù)和接觸面的粗糙程度有關(guān)系，緩慢抬高長木板的一端的過程，手

機(jī)與木板間的動摩擦因數(shù)〃不變，故D錯誤;A.手機(jī)始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，則手機(jī)受到的

摩擦力/=mgsin9緩慢抬高長木板的一端，。逐漸增大，則摩擦力逐漸增大，故A錯

誤；C.手機(jī)始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，木板對手機(jī)的作用力與手機(jī)的重力始終等大反向，重

力不變，則木板對手機(jī)的作用力始終保持不變，故C正確;B.手機(jī)對木板的壓力

尸=N=mgcos，緩慢抬高長木板的一端，。逐漸增大，則壓力逐漸減小，故B錯誤。

故選C。

5.答案：D

解析：A.由圖可知在4時(shí)刻傳感器剛開始有示數(shù)，則Of時(shí)間內(nèi)A不受摩擦力，3相

對于A沒有運(yùn)動趨勢，故A錯誤；BD.由圖可知在4時(shí)刻傳感器剛開始有示數(shù)，此時(shí)

水平面與3之間的摩擦力達(dá)到最大值，即滑動摩擦為工=尸=初，3與水平面間的動

摩擦因數(shù)為〃故B錯誤，D正確C.當(dāng)在與時(shí)刻后傳感器示數(shù)開始保持不

2mg2mg

變，故說明時(shí)刻后A、3發(fā)生相對滑動，設(shè)A、3之間的最大靜摩擦力為力，則在,2

時(shí)刻對3有比2=/+力則有力=左&-4)=4〃咫故可得〃旬=握二。故C錯誤；故

一mg

選D。

6.答案：A

解析：本題考查力的合成，目的是考查學(xué)生的推理論證能力。由題意可知，汽車受到

的合力為0,則它水平方向受力情況如圖所示，阻力/=24cos30。=100君N,選項(xiàng)A

正確。

解析：若A3繩和3C繩間夾角等于120。，甲桶的總重等于乙桶的總重，兩繩間的夾角

越大，繩上的拉力越大，因此若A3繩和3c繩間夾角大于120。，則乙桶的總重大于甲

桶的總重，A項(xiàng)正確；若緩慢增大甲桶的總重，乙桶的重力不變，輕繩對乙桶的拉力

不變，B項(xiàng)錯誤；若緩慢增大乙桶的總重，輕繩對甲桶掛鉤的作用力大小始終等于甲

桶的重力，大小不變，C項(xiàng)錯誤；若將懸點(diǎn)A緩慢向右移，繩上的拉力不變，A3和

3c兩繩間的夾角不變，D項(xiàng)錯誤。故選A。

8.答案：C

解析：若A保持豎直，且下端沿著3的表面向上緩慢移動到3的最高點(diǎn)，對小球受力

分析如圖甲所示，可知小球所受A的彈力、3的彈力都一直減小，A、B項(xiàng)錯誤；若整

個(gè)裝置繞過。點(diǎn)且垂直于該截面的軸逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90。的過程中，對小球受力分析

如圖乙所示，小球所受A的彈力先增大后減小，所受8的彈力一直減小，C項(xiàng)正確,

D項(xiàng)錯誤。

甲

9.答案：D

解析：如圖所示

設(shè)滑輪與繩接觸點(diǎn)為K,桿A3繞。點(diǎn)順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)2。過程中，K點(diǎn)處于動態(tài)平衡

狀態(tài)，所受合力始終為零。水平方向有Tsino=Tsin〃所以有力豎直方向有

Teosa+Teos/?=mg可得T=—"一當(dāng)桿A3繞。點(diǎn)順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)6至CD過程

2cos。

中，A、3兩端點(diǎn)的水平距離增大，使得兩繩夾角a+/7=2o增大，cosa減小，則T

增大；當(dāng)桿A3從CD位置繞。點(diǎn)順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)。過程中，A、3兩端點(diǎn)的水平距離

減小，使得兩繩夾角。+，=2。減小，cosa增大，則T減小。所以，繩中張力變化情

況是先增大后減小，故ABC錯誤，D正確。故選D。

10.答案：D

解析：由題意可知細(xì)線c對A的拉力和細(xì)線d對5的拉力大小相等、方向相反，對

A、3整體分析可知細(xì)線a的拉力大小為

Ta=(mA+mB)g=1N

設(shè)細(xì)線6與水平方向夾角為a,對A、3分析分別有

Tbsma+Tcsm0=mAg

Thcosoc=Tdcos0

解得4=0.5N

故選D。

11.答案：BD

解析：A.整個(gè)系統(tǒng)要一起向右運(yùn)動且斜劈與木板不發(fā)生相對運(yùn)動，則最大加速度不能

超過最大靜摩擦力所能提供的極限，則〃=0.4時(shí)整個(gè)系統(tǒng)一起向右運(yùn)動的最大加速度

為q=〃g=4m/s2

則整個(gè)系統(tǒng)要一起向右運(yùn)動且斜劈與木板不發(fā)生相對運(yùn)動的最大拉力Fmm為

/=加總囚=3x4=12N>5N=F

所以歹=5N時(shí)，木板不會相對斜劈向右運(yùn)動，故A錯誤;

B.〃=0.5時(shí)斜劈與小球一起向右運(yùn)動的最大加速度為

%=〃g=5m/s2

小球與斜面恰好沒有彈力一起向右運(yùn)動的加速度為%=gtan37°=10x0.75=7.5m/s2

所以生<%

所以不論R多大，小球均能和斜劈保持相對靜止，小球與斜面間總有彈力，故B正

確；

C.〃=0.7,歹=24N時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)能夠一起向右運(yùn)動的最大加速度為

2

a3=jug=7m/s

則整個(gè)系統(tǒng)要一起向右運(yùn)動且斜劈與木板不發(fā)生相對運(yùn)動的最大拉力4ax為

^=^3=3x7=21N<24N=F

所以木板會相對斜劈向右運(yùn)動，則小球與斜劈的加速度由滑動摩擦力提供，為

心與斜野==7mzs2

故C錯誤；

D.〃=0.8時(shí)整個(gè)系統(tǒng)能夠一起向右運(yùn)動的最大加速度為%==8m/s2

則整個(gè)系統(tǒng)要一起向右運(yùn)動且斜劈與木板不發(fā)生相對運(yùn)動的最大拉力4ax為

fmax=m,&?4=3x8=24N>22.5N=F

說明木板與斜劈沒有發(fā)生相對滑動，則此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的加速度為

_F22.5

=7.5m/s2

4整體=一m

2

而小球與斜面恰好沒有彈力一起向右運(yùn)動的加速度為a0=gtan37°=10x0.75=7.5m/s

所以a整體=/

所以小球與斜面間恰好無彈力，故D正確。

故選BDo

12.答案：AD

解析：A.手對醬油瓶的彈力是由手發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的，故A正確；B.醬油瓶受到的

摩擦力大小一定與醬油瓶的重力大小相等，不是手對醬油瓶的彈力越大，摩擦力越

大，故B錯誤；C.醬油瓶受到的手的摩擦力與醬油瓶對手的摩擦力是一對相互作用

力，故C錯誤；D.手對醬油瓶的摩擦力和醬油瓶受到的重力都作用在醬油瓶上，且合

力是零，是一對平衡力，故D正確。故選AD。

13.答案：BC

解析：C、以物體3為研究對象分析其受力情況如圖:

則有尸=7〃gtane,T=3,在物體3緩慢拉高的過程中，。增大,則水平力歹隨之變

大，細(xì)線的拉力T也增大，故C正確;D、在這個(gè)過程中盡管繩子張力變大，但是由于

物體A所受斜面體的摩擦力開始并不知道其方向，故物體A所受斜面體的摩擦力的情

況無法確定，如果拉力為零時(shí)，拉力R小于重力沿著斜面的分力，靜摩擦力平行斜面

向上，拉力增加，則靜摩擦力先減小，故D錯誤;AB、對46兩物體與斜面體這個(gè)整

體而言，受重力、支持力、拉力和靜摩擦力，豎直方向根據(jù)平衡條件有

N=（M+m）g,斜面體所受地面的支持力沒有變，等于整體的重力;水平方向根據(jù)平衡

條件有歹=了,地面對斜面體的摩擦力等于拉力，拉力變大，靜摩擦力變大，故A錯

誤，B正確。故選:BC。

14.答案：AD

解析：AB.對兜籃、王進(jìn)及攜帶的設(shè)備整體受力分析，如圖所示

繩。。的拉力為耳，與豎直方向的夾角為仇繩CD的拉力為工，與豎直方向的夾角

為a,根據(jù)幾何知識知9+2。=二

2

一旦=旦=___m_g___

由正弦定理可得sinasin?sin（|+a）

mgsina

所以片=-mgtana

?/兀

sin(-+a)X

sin。"gs嗚-20

mgcos2a

F2=mg

sin(|+?)cosacos。

可知a增大，則耳增大，B減小，故A正確，B錯誤;

C.當(dāng)ND9E=45°時(shí)，即6=45°,則2二=45。

根據(jù)以上分析可得耳＜工

即繩的拉力小于CD繩的拉力，故C錯誤;

D.a=30°時(shí)，有0=30。

則叫cos30。=mg

可得工=~~m8

故D正確。

故選ADo

15.答案:BD

解析：A.物塊所受摩擦力方向向左，與長木板運(yùn)動方向相同，選項(xiàng)A錯誤；B.物塊和

木板之間靜摩擦力的大小存在一個(gè)最大值，選項(xiàng)B正確；C.由題中信息可以測出物塊

與木板間的滑動摩擦力，但是由于物塊的質(zhì)量未知，則不能求解動摩擦因數(shù)，選項(xiàng)C

錯誤；D.物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則細(xì)線對物塊拉力與物體所受摩擦力大小時(shí)刻相等，選

項(xiàng)D正確。故選BD。

16.答案：（1）兩彈簧測力計(jì)拉力的大小；3.70

（2）C

解析：（1）用兩個(gè)測力計(jì)同時(shí)拉橡皮條，記下結(jié)點(diǎn)的位置。和兩彈簧測力計(jì)拉力的

大小和方向。

彈簧測力計(jì)的最小刻度為0.1N,讀數(shù)時(shí)需要估讀到0.01N,可知其示數(shù)為3.70N。

（2）根據(jù)二力平衡條件，尸一定與橡皮條在同一條直線上，R是根據(jù)平行四邊形得到

的合力，R一定是平行四邊形的對角線。

故選C。

17.答案：(2)見解析(3)15.0(14.0-16.0)；14.2(14.0-14.4)(4)大于

解析：(2)根據(jù)描點(diǎn)法作出歹-x圖線如圖所示。

(3)圖線斜率為左=工=(222_142),10一2N/m=15.0N/m。所以彈簧勁度系數(shù)為

15.0N/mo圖線橫截距為14.2cm,所以彈簧原長為14.2cm。

(4)若彈簧自重不可忽略，設(shè)彈簧質(zhì)量為%，彈簧平衡時(shí)有/g=AAx,故在不掛鉤

碼時(shí)，彈簧長度大于原長。

18.答案：(1)C(2)A(3)D

解析：(1)本實(shí)驗(yàn)需要選項(xiàng)中的三角板用來作圖。

故選C。

(2)A.彈簧測力計(jì)中的彈簧應(yīng)避免與其外殼接觸，以免增大誤差，故A正確；

B.若只有一個(gè)彈簧測力計(jì)，在需要用兩個(gè)彈簧測力計(jì)互成角度將結(jié)點(diǎn)拉到某一位置

時(shí)，可用細(xì)繩代替其中一個(gè)彈簧測力計(jì)，記錄下兩個(gè)拉力的方向和彈簧測力計(jì)的示

數(shù)，然后將細(xì)繩和彈簧測力計(jì)拉力的方向互換，將結(jié)點(diǎn)拉到同一位置，再次記錄下彈

簧測力計(jì)的示數(shù)，這樣也得到了兩個(gè)拉力的大小和方向，所以，若只有一個(gè)彈簧測力

計(jì)，也可完成實(shí)驗(yàn)，故B錯誤；

C.為使合力與分力產(chǎn)生相同效果，必須將結(jié)點(diǎn)拉到同一位置，故C錯誤；

D.作力的圖示時(shí)，不同實(shí)驗(yàn)組采用相同的標(biāo)度并不能減小誤差，所以不同實(shí)驗(yàn)組不必

采用同一標(biāo)度，故D錯誤。

故選Ao

(3)耳與工的夾角為銳角，K增大、方向不變，結(jié)點(diǎn)。位置不變，即合力一定，K

的變化如圖所示

由圖可知，耳的大小減小，且耳與工的夾角增大。

故選D。

19.答案：(1)13.70(2)2.5;7.8

解析：(1)由圖乙可知，刻度尺的最小刻度為1mm,估讀到下一位，則讀數(shù)為：

13.70cm;

(2)圖丙中斜率表示勁度系數(shù)：左=E=MN/m=2.5N/m；下端懸掛一質(zhì)量為

AL0.22

15g的祛碼盤時(shí)彈簧長度為4=13.70cm,由胡克定律得：

15x10—3x9.8N=《4-4'),代入數(shù)據(jù)解得：C=7.80cm。

20.答案：(1)15N(2)