考向03相互作用（彈力重力摩擦力力的合成與分解）-備戰(zhàn)2023年高考物理一輪復習考點微專題（全國通用）（解析版）

考向03相互作用（彈力、重力、摩擦力、力的合成與分解）【重點知識點目錄】彈力的分析與判斷摩擦力分析繩上的“死結”與“活結”“動桿”與“定桿”1．（2022?浙江）如圖所示，公園里有一仿制我國古代欹器的U形水桶，桶可繞水平軸轉動，水管口持續(xù)有水流出，過一段時間桶會翻轉一次，決定桶能否翻轉的主要因素是（）A．水桶自身重力的大小 B．水管每秒出水量的大小 C．水流對桶撞擊力的大小 D．水桶與水整體的重心高低【答案】D?！窘馕觥拷猓寒斖爸兴龆鄷r，水桶和水的重心上移，當重心上移到某一高度時，水桶會翻轉，所以決定桶能否翻轉的主要因素是重心的高低，與自身重力、出水量和撞擊力等無關，故D正確，ABC錯誤。2．（2022?河北）如圖，用兩根等長的細繩將一勻質圓柱體懸掛在豎直木板的P點，將木板以底邊MN為軸向后方緩慢轉動直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉動過程中（）A．圓柱體對木板的壓力逐漸增大 B．圓柱體對木板的壓力先增大后減小 C．兩根細繩上的拉力均先增大后減小 D．兩根細繩對圓柱體拉力的合力保持不變【答案】B。【解析】解：設兩繩子對圓柱體的拉力的合力為T，木板對圓柱體的支持力為N，繩子與木板夾角為α，從右向左看如圖所示：在矢量三角形中，根據(jù)正弦定理得：在木板以直線MN為軸向后方緩慢轉動直至水平過程中，α不變，γ從90°逐漸減小到0，又γ+β+α＝180°且α＜90°可知90°＜γ+β＜180°則0＜β＜180°可知β從銳角逐漸增大到鈍角，根據(jù)可得：θ不變，T逐漸減小，可知繩子拉力不斷減小，故B正確，ACD錯誤；3．（2022?襄城區(qū)校級四模）每個工程設計都蘊含一定的科學道理．如下圖甲的家用燃氣爐架有四個爪，若將總質量為m的鍋放在圖甲所示的爐架上，示意圖如圖乙，忽略爪與鍋之間的摩擦力，設鍋為半徑為R的球面，則每個爪與鍋之間的彈力（）A．等于 B．小于 C．R越大，彈力越小 D．R越大，彈力越大【答案】C?！窘馕觥拷猓涸O每個爪與鍋之間的彈力為F，根據(jù)對稱性可知，正對的一對爪對鍋的彈力的合力方向豎直向上，則四個爪對鍋的彈力在豎直方向的分力等于鍋的重力；設正對的一對爪之間的距離為d，則F與豎直方向之間的夾角：sinθ＝豎直方向根據(jù)平衡條件可得：4Fcosθ＝mg，解得：F＝＝＝＞，可知R越大，則F越??；故C正確，ABD錯誤。靜摩擦力的有無、方向的確定

靜摩擦力的方向沿著兩物體接觸面的切線，與相對運動趨勢相反，而相對運動趨勢的方向又難以判斷，一般可以采用下列方法判斷靜摩擦力的方向．

①假設法：首先假設兩物體的接觸面是光滑的，判斷物體將向什么方向滑動，從而確定相對運動趨勢的方向，進而判斷出靜摩擦力的方向．

②根據(jù)物體的運動狀態(tài)判斷靜摩擦力的方向．

如下圖所示，在拉力F作用下，A、B一起在水平地面上做勻速運動，對A來說，它在水平方向受到向右的拉力F而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件知，A必然受沿A、B接觸面向左的靜摩擦力作用．由于物體B相對地面向右滑動，所以B在地面上受到向左的滑動摩擦力作用，根據(jù)平衡條件可知在A、B接觸面上，B受到向右的靜摩擦力作用．彈力有無及方向的判斷

（2）判斷彈力有無的方法

對于形變明顯的情況（如彈簧）可由形變直接判斷．對于接觸處的形變不明顯，判斷其彈力的有無可用以下方法．

①拆除法

即解除所研究處的接觸，看物體的運動狀態(tài)是否改變．若不變，則說明無彈力；若改變，則說明有彈力．

②分析主動力和運動狀態(tài)來判斷是否有彈力．

分析主動力就是分析沿彈力所在方向上，除彈力以外其他力的合力．看該合力是否滿足給定的運動狀態(tài)，若不滿足，則存在彈力；若滿足，則不存在彈力．（3）分析滑動摩擦力對滑動摩擦力問題的分析與考查趨向于與其他知識的綜合，這類題中一般具有多體、多力的特點，要運用整體法與隔離法解題，解決這類問題的關鍵是要選取合適的研究對象，進行正確的受力分析，建立正確的方程，然后進行解題。同時要理解摩擦力的本質，在表面間比較凸起的地方才互相接觸，而大多數(shù)的地方是不接觸的，實際接觸的微觀面積遠小于視宏觀面積。摩擦阻力與實際接觸面積成正比（不是與視宏觀面積成正比）。在一般情況下，實際接觸面積又與表面上的正壓力成正比，所以，摩擦力與正壓力成正比，摩擦力公式f=μN，物理學中把比例因子μ定義為兩種材料間的動摩擦因數(shù)。在一定速度下，動摩擦因數(shù)是一個常量。（4）繩上的“死結”與“活結”問題“死結”可理解為把繩子分成兩段,且不可以沿繩子移動的結點?！八澜Y”兩側的繩因“結”而變成了兩根獨立的繩，因此由“死結”分開的兩段繩子上的彈力不一定相等?！盎罱Y”可理解為把繩子分成兩段,且可以沿繩子移動的結點?！盎罱Y”一般由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成。繩子雖然因“活結”而彎曲,但實際上“活結”兩側的繩子是同一根繩,所以由“活結”分開的兩段繩子上彈力的大小一定相等，兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的角平分線?！皠訔U”與“定桿”問題動桿:對一端有光滑轉軸0的靜止輕桿而言,輕桿受:力平衡時,輕桿的另一端受到的力一定沿輕桿的方向,如圖甲所示,輕桿OB靜止時,ABC輕繩對輕桿OB的作用力一定要沿BO方向,否則輕桿將會繞光滑軸0發(fā)生轉動,與已知桿靜止產生矛盾。定桿:圖乙中,輕桿是插入墻中的,這時A'B'C'對輕;桿O'B'的作用力就不一定沿B'O'方向。靜摩擦力

（1）定義：互相接觸的兩物體存在相對運動的趨勢而又保持相對靜止時，在接觸面上產生的阻礙相對運動趨勢的力，叫靜摩擦力．

（2）產生條件：a：相互接觸且發(fā)生彈性形變；b：有相對運動趨勢；c：接觸面粗糙；

（3）方向：總是與物體的相對運動趨勢方向相反．

（4）靜摩擦力的大小：

①靜摩擦力的大小隨著運動趨勢強弱變化而在0～最大靜摩擦力Fm之間變化，跟相對運動趨勢強弱程度有關，但跟接觸面相互擠壓力FN無直接關系．由受力物體所處的運動狀態(tài)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律來計算．

②最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，在中學階段討論問題時，如無特殊說明，可認為它們數(shù)值相等．

（5）作用效果：總是起著阻礙物體間相對運動趨勢的作用．

2．滑動摩擦力

（1）定義：一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體滑動的時候，要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力，這種力叫做滑動摩擦力．

（2）產生條件：①接觸面粗糙；②有彈力；③有相對運動．

（3）滑動摩擦力的方向：總跟接觸面相切，并且跟物體的相對運動方向相反．

（4）滑動摩擦力的大小：滑動摩擦力跟正壓力成正比，也就是跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比．公式：F=μFN，F(xiàn)表示滑動摩擦力大小，F(xiàn)N表示正壓力的大小，μ叫動摩擦因數(shù)．

（5）效果：總是阻礙物體間的相對運動，但并不總是阻礙物體的運動，可能是動力，也可能是阻力．（6）動摩擦因數(shù)

彼此接觸的物體做相對運動時摩擦力和正壓力之間的比值，稱為動摩擦因數(shù)μ．當物體處于水平運動狀態(tài)時，正壓力=重力。

影響因素：不同材質的物體的動摩擦因數(shù)不同，μ與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關，無單位。

注意：動摩擦因數(shù)與壓力無關、與接觸面積大小無關、與滑動摩擦力的大小無關、與相對運動的速度大小無關。動摩擦系數(shù)是物體本身的屬性，只與物體本身有關，與有沒有進行相對運動，以及有沒有正壓力無關。所以不能說動摩擦系數(shù)與摩擦力成正比，與正壓力成反比。只能說摩擦力與正壓力和動摩擦系數(shù)成正比，也就是f=μN。彈力

（1）定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復原狀，對跟它接觸的物體產生的力叫彈力．

（2）彈力的產生條件：①彈力的產生條件是兩個物體直接接觸，②并發(fā)生彈性形變．

（3）彈力的方向：力垂直于兩物體的接觸面．

①支撐面的彈力：支持力的方向總是垂直于支撐面，指向被支持的物體；壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體．

點與面接觸時彈力的方向：過接觸點垂直于接觸面．

球與面接觸時彈力的方向：在接觸點與球心的連線上．

球與球相接觸的彈力方向：垂直于過接觸點的公切面．

②彈簧兩端的彈力方向：與彈簧中心軸線重合，指向彈簧恢復原狀的方向．其彈力可為拉力，可為壓力．

③輕繩對物體的彈力方向：沿繩指向繩收縮的方向，即只為拉力．

（4）彈力的大小

對有明顯形變的彈簧，彈力的大小可以由胡克定律計算．對沒有明顯形變的物體，如桌面、繩子等物體，彈力大小由物體的受力情況和運動情況共同決定．

①胡克定律可表示為（在彈性限度內）：F=kx，還可以表示成△F=k△x，即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比．式中k叫彈簧的勁度系數(shù)，單位：N/m．k由彈簧本身的性質決定（與彈簧的材料、粗細、直徑及原長都有關系）．

②“硬”彈簧，是指彈簧的k值較大．（同樣的力F作用下形變量△x較?。?/p>

③幾種典型物體模型的彈力特點如下表．彈力題型易錯點易錯題【01】易錯誤地將跨過光滑滑輪、桿、掛鉤的同一段繩當兩段繩處理，認為張力不同；易錯誤地將跨過不光滑滑輪、桿、掛鉤的繩子當成同一段繩子處理，認為張力處處相等。易錯題【02】易錯誤地將平衡條件下彈力的大小推廣到一般情況下。易錯題【03】易錯誤地認為任何情況下桿的彈力一定沿桿。摩擦力題型易錯點易錯題【01】易誤認為區(qū)分靜摩擦力和滑動摩擦力的標準是“動”和“靜”，而不是接觸面之間的“相對運動”和“相對運動趨勢”。易錯題【02】易誤認為摩擦力總是阻礙物體的運動。易錯題【03】易誤認為摩擦力的方向一定與物體運動的方向在同一直線上。易錯題【04】易誤認為接觸面越大或速度越大，摩擦力越大。4．（2022春?遼寧月考）如圖所示，一只蝙蝠倒掛在傾斜的樹枝上棲息，下列說法正確的是（）A．蝙蝠的重心位于樹枝上方 B．蝙蝠對樹枝的彈力豎直向上 C．樹枝對蝙蝠的作用力豎直向上 D．蝙蝠在飛離的瞬間對樹枝的作用力大于樹枝對它的作用力【答案】C?！窘馕觥拷猓篈、蝙蝠的重心位于蝙蝠身上，應在樹枝的下方，故A錯誤；BC、由于蝙蝠倒掛在傾斜的樹枝上，則蝙蝠對樹枝的彈力垂直樹枝向下，蝙蝠受重力、彈力以及摩擦力的作用，由力的平衡可知，彈力和摩擦力的合力與重力大小相等、方向相反，即樹枝對蝙蝠的作用力與蝙蝠的重力等大反向，方向豎直向上，故B錯誤，C正確；D、蝙蝠在飛離的瞬間對樹枝的作用力與樹枝對它的作用力是一對相互作用力，等大反向，故D錯誤．5．（2022?遼寧模擬）如圖所示，在大小均為F的兩個水平力的作用下，長方體物塊A、B相對于水平地面保持靜止，下列說法正確的是（）A．A、B間的摩擦力大小為F，B與水平地面間的摩擦力大小也為F B．A、B間的摩擦力大小等于F，B與水平地面間的摩擦力為零 C．A、B間的摩擦力大小為2F，B與水平地面間的摩擦力大小為F D．A、B間的摩擦力大小為2F，B與水平地面間的摩擦力為零【答案】B。【解析】解：以物塊A為對象，根據(jù)受力平衡可知，B對A的摩擦力與水平力F平衡，則有f＝F，以物塊AB為整體，由于作用在物塊A上的水平力F與作用在物塊B，上的水平力F大小相等，方向相反，根據(jù)受力平衡可知B與水平地面間的摩擦力為零，故B正確，ACD錯誤；6．（2022?浙江模擬）如圖所示，一足夠長的輕質綢帶放在水平光滑桌面上，綢帶上放A、B兩物塊，A物塊質量大于B物塊，兩物塊同時分別受到反向等大逐漸增大的力作用，兩物塊與綢帶間的動摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。下列說法錯誤的是（）A．兩物塊所受摩擦力的大小總是相等 B．兩物塊不可能同時相對綢帶滑動 C．A物塊不可能相對綢帶發(fā)生滑動 D．A物塊所受摩擦力一定大于B物塊所受摩擦力【答案】D?！窘馕觥拷猓寒擜、B兩物塊同時分別受到反向等大逐漸增大的力作用而保持靜止時，輕質綢帶所受的摩擦力一定大小相等，方向相反；由于A物塊質量大，重力大，所受最大靜摩擦力較大，故B物塊先相對綢帶運動，A物塊不會發(fā)生相對綢帶滑動，此時A受到輕質綢帶的摩擦力仍然等于B與輕質綢帶之間的摩擦力。故D錯誤，ABC正確。本題選擇錯誤的，7．（2022春?長沙縣校級月考）如圖甲所示，傾角為α的斜面固定在水平地面上，斜面上一木塊受到與斜面底邊平行的力F的作用，當力F逐漸增大時，木塊所受的摩擦力f和力F的大小關系如圖乙所示。若木塊的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，圖中f1、f2、F1均為已知量，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．木塊的質量可表示為 B．木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)可表示為 C．F小于F1時木塊所受的摩擦力與斜面底邊垂直且沿斜面向上 D．F大于F1后木塊做曲線運動【答案】D?！窘馕觥拷猓篈、將木塊所受重力分解為垂直于斜面方向和沿斜面方向的兩個分力，木塊在斜面平面內的受力有：沿斜面向下的下滑分力mgsinα、水平方向的力F和斜面給木塊的靜摩擦力，根據(jù)平衡條件得：f＝，當F＝0時，由題圖乙可知：f1＝mgsinα，所以木塊的質量：m＝，故A錯誤；B、當木塊剛要運動時，靜摩擦力達到最大靜摩擦力，有：f2＝μmgcosα，則：μ＝，又：m＝，所以：μ＝tanα，故B錯誤；C、F小于F1時，摩擦力小于最大靜摩擦力，則木塊保持靜止狀態(tài)，靜摩擦力方向與F和重力的下滑分力mgsinα的合力方向相反，不與斜面底邊垂直，故C錯誤；D、F大于F1后木塊將運動，所受滑動摩擦力方向與木塊運動方向相反，不會改變速度方向；重力下滑分力mgsinα大小不變，但力F一直增大，所以F與重力下滑分力mgsinα的合力方向不斷變化，造成其方向與速度方向不在一條直線上，木塊做曲線運動，故D正確。8．（2022?浙江）如圖所示，魚兒擺尾擊水躍出水面，吞食荷花花瓣的過程中，下列說法正確的是（）A．魚兒吞食花瓣時魚兒受力平衡 B．魚兒擺尾出水時浮力大于重力 C．魚兒擺尾擊水時受到水的作用力 D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動作可把魚兒視為質點【答案】C?！窘馕觥拷猓篈．魚兒吞食花瓣時魚兒受重力和花瓣對它的作用力，重力大于花瓣對它的作用力，魚兒受力不平衡，故A錯誤；B．魚兒在擺尾出水時在水里的體積減小，浮力減小，魚兒能夠出水是因為擺尾擊水時受水對它向上的沖擊力加上浮力大于重力，并不是浮力大于重力。故B錯誤；C．魚兒擺尾擊水時給水作用力的同時，根據(jù)牛頓第三定律，作用力和反作用力大小相等，作用在不同的物體上，所以魚兒擺尾擊水時受到水的作用力。故C正確。D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的具體動作時不能把魚兒視為質點，故D錯誤。9．（2021秋?珠海期末）如圖所示，李輝用水平力推停在水平地面上的汽車，但沒有推動，下列說法正確的是（）A．李輝的推力與汽車對李輝的力相互抵消，所以汽車不動 B．李輝的推力與汽車對李輝的力是作用力與反作用力 C．李輝的推力與汽車對地面的摩擦力是作用力與反作用力 D．李輝的推力與汽車對李輝的力是一對平衡力【答案】B?！窘馕觥拷猓篈、小明的推力與汽車對小明反作用力是一對作用力與反作用力，受力物體不同，不能合成，故A錯誤；BD、李輝的推力與汽車對李輝的力是作用力與反作用力，故B正確，D錯誤；C、小明的推力與地面對汽車的摩擦力平衡，水平推力等于靜摩擦力，故C錯誤；10．（2022?興慶區(qū)校級四模）如圖所示，豎直墻壁O處用光滑鉸鏈鉸接一輕質桿的一端，桿的另一端固定小球（可以看成質點），輕繩的一端懸于P點，另一端與小球相連。已知輕質桿長度為R，輕繩的長度為L，且R＜L＜2R。A、B是墻上兩點，且OA＝OB＝R?，F(xiàn)將輕繩的上端點P沿墻壁緩慢下移至A點，此過程中輕繩對小球的拉力F1及輕質桿對小球的支持力F2的大小變化情況為（）A．F1和F2均增大 B．F1保持不變，F(xiàn)2先增大后減小 C．F1和F2均減小 D．F1先減小后增大，F(xiàn)2保持不變【答案】A?！窘馕觥拷猓盒∏蚴苤亓Α⒓毦€的拉力和支持力，由于平衡，三個力可以構成矢量三角形，如圖所示：根據(jù)平衡條件，該力的矢量三角形與幾何三角形POC相似，則有解得：當P點下移時，PO減小，L、R不變，故F1增大，F(xiàn)2增大。故A正確，BCD錯誤；11．（2022?龍鳳區(qū)校級一模）如圖所示，OA、OB是兩根光滑的金屬桿，且AO⊥OB，OA與水平方向呈60°角。小球a、b分別套在OA和OB兩根桿上，其質量均為m，某位置系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，彈簧與金屬桿OB呈60°角。已知重力加速度為g，彈簧的勁度系數(shù)為k。則以下說法中錯誤的是（）A．此時彈簧處于壓縮狀態(tài)，且其壓縮量等于 B．小球a受到OA桿的彈力大小為mg C．小球b受到OB桿的彈力大小為mg D．向下移動小球b至O點，待系統(tǒng)再次平衡后，彈簧壓縮量變?yōu)椤敬鸢浮緿?！窘馕觥拷猓篈B.如圖甲所示，分析小球a受力，設彈簧對小球的彈力大小為FN，OA桿對小球a的彈力大小為FNA設FN與水平方向的夾角為θ1，F(xiàn)NA與水平方向的夾角為θ2根據(jù)圖中的幾何關系可得θ1＝θ2＝30°由物體的平衡條件可得FNcosθ1＝FNAcosθ2FNsinθ1+FNAsinθ2＝mg解得：FN＝FNA＝mg根據(jù)胡克定律，由彈簧的壓縮量為Δx＝＝，故AB正確。C.如上圖乙所示，分析小球b受力，根據(jù)如上分析，其所受彈簧的彈力也為FN＝mg，OB桿對小球b的彈力為FNB設FNB與水平方向的夾角為θ3，F(xiàn)N與水平方向的夾角為θ4。根據(jù)圖中的幾何關系θ3＝60°，θ4＝30°，根據(jù)物體的受力平衡條件有：FNBcosθ3＝FNcosθ4解得：FNB＝mg，故C正確。D.如上圖丙所示，當將小球b移動至O點后對小球a受力分析，設mg與垂直于OA桿方向的夾角為θ5。根據(jù)圖中的幾何關系θ5＝60°。根據(jù)物體的受力平衡條件有：有F'N＝mgsinθ5解得：F'N＝mg根據(jù)胡克定律，有彈簧的壓縮量為Δx'＝＝，故D錯誤。因此本題選擇錯誤的12．（2021秋?懷柔區(qū)期末）如圖所示為研究物塊與木板之間摩擦力大小的實驗裝置。將一物塊和木板疊放于水平桌面上，輕質彈簧測力計一端固定，另一端用細線與物塊水平相連。現(xiàn)在用繩索與長木板連接，用手向右水平拉繩索，使長木板在桌面上滑動。彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后，下列說法正確的是（）A．物塊與木板之間的摩擦力是靜摩擦力 B．只有長木板勻速運動時測力計示數(shù)才不變 C．測力計的示數(shù)一定等于物塊所受摩擦力的大小 D．測力計的示數(shù)一定等于手對繩索拉力的大小【答案】C?！窘馕觥拷猓簩ξ飰K受力分析，受力有：重力，支持力，滑動摩擦力和彈簧的拉力4個力作用處于平衡狀態(tài)，由于二者發(fā)生相對運動，所以物塊與木板之間的摩擦力是滑動摩擦力；本實驗中，木板不論處于什么運動，木塊總處于平衡狀態(tài)，則彈簧的彈力等于木塊的滑動摩擦力，即T彈＝μm木塊g保持不變，故C正確、ABD錯誤。13．（2022?雨花區(qū)校級一模）質量分別為m1＝3kg、m2＝2kg、m3＝1kg的a、b、c三個物體按照圖所示水平疊放著，a與b之間、b與c之間的動摩擦因數(shù)均為0.1，水平面光滑，不計繩的重力和繩與滑輪間的摩擦，g取10m/s2．若作用在b上的水平力F＝8N，則b與c之間的摩擦力大小為（）A．4N B．5N C．3N D．N【答案】D?！窘馕觥拷猓河深}意可知，a與b滑動摩擦力大小f1＝μm1g＝0.1×30＝3N；a向左加速，bc整體向右加速。根據(jù)牛頓第二定律，對a，則有：T﹣3N＝3a而對bc，則有：F﹣T﹣3N＝3a解得：a＝m/s2。隔離b：8N﹣3N﹣f＝2×，解得：f＝N，故D正確，ABC錯誤；14．（2022?廣東模擬）如圖所示，滑翔傘是一批熱愛跳傘、滑翔翼的飛行人員發(fā)明的一種飛行運動，滑翔傘與傳統(tǒng)的降落傘不同，它是一種飛行器?，F(xiàn)有一滑翔傘沿直線朝斜向下方向勻速運動。用G表示滑翔傘和飛行人員的總重力，F(xiàn)表示空氣對滑翔傘和飛行人員的作用力，下列四幅圖中能表示此過程中飛行員和滑翔傘組成的系統(tǒng)的受力情況的是（）A． B． C． D．【答案】B?！窘馕觥拷猓河上到y(tǒng)做勻速運動知系統(tǒng)受力平衡，所以空氣對系統(tǒng)的作用力與系統(tǒng)的重力等大反向，故B正確，ACD錯誤。15．（2022?湖北模擬）拖把是由拖桿和拖把頭構成的擦地工具（如圖所示），拖桿可轉動，其與豎直方向的夾角θ可以在0到90°之間變化，拖桿對拖把頭的作用力可視為沿桿方向。關于拖把頭的受力，下列說法正確的是（）A．若推動拖桿，拖把仍然靜止，則拖把頭所受合外力一定為0 B．不論θ為多少，只要推力足夠大，就一定能推動拖把 C．推動拖桿使拖把勻速向前運動，則此時拖把頭所受的合外力方向與運動方向一致 D．推動拖桿使拖把勻速向前運動，拖桿與豎直方向的夾角θ越小，則拖把頭所受的滑動摩擦力越小【答案】A?！窘馕觥拷猓篈C．拖把靜止或者勻速向前運動時，拖把頭所受合外力均一定為0，故A正確，C錯誤；B．拖把頭受到重力、支持力、推力和摩擦力處于平衡，設沿拖桿方向用大小為F的力推拖把，拖把與地的摩擦因數(shù)為μ。將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，按平衡條件有，豎直方向Fcosθ+mg＝N①水平方向Fsinθ＝f②式中N和f分別為地板對拖把的正壓力和摩擦力?；瑒幽Σ亮閒＝μN③若不管沿拖桿方向用多大的力不能使拖把從靜止開始運動，應有Fsinθ≤μN④聯(lián)立①④式得⑤現(xiàn)考慮使上式成立的θ角的取值范圍。注意到上式右邊總是大于零，且當F無限大時極限為零有sinθ﹣μcosθ≤0⑥取臨界角θ0，有tanθ0＝μ⑦故當滿足θ≤θ0時，不管沿拖桿方向用多大的力都推不動拖把。故B錯誤；D．上面①②③式聯(lián)立可得⑧求出滑動摩擦力從上式可知，當θ越小時，拖把頭所受的滑動摩擦力越大，故D錯誤。16．（2022?山西模擬）如圖所示，質量均為m的小球a、b可視為質點，兩小球用輕質細線相連并懸掛于O點?，F(xiàn)用一勁度系數(shù)為k的輕質彈簧對a球施加一拉力，使整個裝置處于靜止狀態(tài)，若保持Oa與豎直方向的夾角α＝30°不變，重力加速度為g，則彈簧形變量的最小值為（）A． B． C． D．【答案】C?！窘馕觥拷猓阂孕∏騛b為研究對象，分析受力，作出F在幾個方向時整體的受力圖如圖，根據(jù)平衡條件得知：F與T的合力與整體重力3mg和總是大小相等、方向相反，由力的合成圖可知，當F與繩子oa垂直時，F(xiàn)有最小值，即圖中2位置，F(xiàn)的最小值為：Fmin＝2mgsinθ＝mg根據(jù)胡克定律：Fmin＝kxmin，所以：xmin＝故ABD錯誤，C正確；17．（2020秋?聊城期末）在生活中經常用刀來劈開物體。圖是刀劈物體時的橫截面示意圖，F(xiàn)是作用在刀背上的力，若刀刃的橫截面是等腰三角形，刀刃兩側面間的夾角為θ，則刀劈物體時對物體側向推力FN的大小為（）A．FN＝F B．FN＝ C．FN＝ D．FN＝【答案】C?！窘馕觥拷猓簩⒘根據(jù)平行四邊形定則分解如下：由幾何知識得，側向推力的大小為：FN＝＝，故ABD錯誤，C正確。18．（2021?涼州區(qū)校級模擬）如圖所示，傾角為θ的光滑斜面固定于水平面上，滑塊A、B疊放在一起，A上表面水平，A物體的質量為2m，B物體的質量為m。當滑塊A、B一起沿斜面向下運動時，A、B始終保持相對靜止。關于B物體在下滑過程中的受力，下列說法正確的是（）A．B物體受到的支持力N＝mg，方向豎直向上 B．B物體受到的支持力N＝mg﹣mgsinθ，方向豎直向上 C．B物體受到的摩擦力f＝mgsinθ，方向沿斜面向下 D．B物體受到的摩擦力f＝mgsinθcosθ，方向水平向左【答案】D?！窘馕觥拷猓赫w向下勻加速直線運動，加速度方向沿斜面向下，則B的加速度方向沿斜面向下。則B一定受到水平向左的摩擦力以及重力和支持力，如下圖所示：對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律知，則其加速度為：a＝＝gsinθ，那么B的加速度大小也為：aB＝gsinθ，將其沿著豎直方向與水平方向分解，如上圖所示；則有：mg﹣N＝mayf＝max解得：N＝mg﹣mgsin2θ，其方向豎直向上，f＝mgsinθcosθ，其方向水平向左，故D正確，ABC錯誤。19．（2022?上海）麥克風靜止在水平桌面上，下列能表示支架對話筒作用力的方向的是（）A． B． C． D．【答案】A?！窘馕觥拷猓簩υ捦彩芰Ψ治隹芍捦彩苤亓椭Ъ艿淖饔昧μ幱谄胶鉅顟B(tài)，支架對話筒的作用力與重力等大、反向、共線，故A正確，BCD錯誤；20．（2022?浙江）如圖所示，一輕質曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的斜桿垂直，兩斜桿夾角θ＝60°。一重為G的物體懸掛在橫桿中點，則每根斜桿受到地面的（）A．作用力為G B．作用力為G C．摩擦力為G D．摩擦力為G【答案】B?！窘馕觥拷猓篈B、設每根斜桿受力為F，對斜桿與橫桿的結點受力分析如圖1有：F＝，解得：F＝G；故A錯誤，B正確；圖1CD、對某個斜桿受力分析如圖2有：Fsin30°＝f，解得f＝G，故CD錯誤；圖221．（2022?廣東）如圖是可用來制作豆腐的石磨。木柄AB靜止時，連接AB的輕繩處于繃緊狀態(tài)。O點是三根輕繩的結點，F(xiàn)、F1和F2分別表示三根繩的拉力大小，F(xiàn)1＝F2且∠AOB＝60°。下列關系式正確的是（）A．F＝F1 B．F＝2F1 C．F＝3F1 D．F＝F1【答案】D?！窘馕觥拷猓阂越Y點O為分析對象，根據(jù)共點力的平衡可知F的大小等于F1與F2的合力的大小，即F＝2F1＝，故D正確，ABC錯誤；22．（2022?湖南）2022年北京冬奧會跳臺滑雪空中技巧比賽場地邊，有一根系有飄帶的風力指示桿，教練員根據(jù)飄帶的形態(tài)提示運動員現(xiàn)場風力的情況。若飄帶可視為粗細一致的勻質長繩，其所處范圍內風速水平向右、大小恒定且不隨高度改變。當飄帶穩(wěn)定時，飄帶實際形態(tài)最接近的是（）A． B． C． D．【答案】A?！窘馕觥拷猓涸O風速度為v，取飄帶上任意長度為x（x趨近于0）的質量為m，飄帶長度為d，則該部分飄帶的重力和所受風力分別為G＝mg；F＝kxdv2sinθ則重力與風力的合力與豎直方向的夾角為tanθ＝整理可得：任意長度為x的飄帶重力相等，所受風力的大小相等，則cosθ相等，則飄帶為一條傾斜的直線，故A正確，BCD錯誤；23．（2022?浙江）如圖所示，水平放置的電子秤上有一磁性玩具，玩具由啞鈴狀物件P和左端有玻璃擋板的凹形底座Q構成，其重量分別為GP和GQ。用手使P的左端與玻璃擋板靠近時，感受到P對手有靠向玻璃擋板的力，P與擋板接觸后放開手，P處于“磁懸浮”狀態(tài)（即P和Q的其余部分均不接觸），P與Q間的磁力大小為F。下列說法正確的是（）A．Q對P的磁力大小等于GP B．P對Q的磁力方向豎直向下 C．Q對電子秤的壓力大小等于GQ+F D．電子秤對Q的支持力大小等于GP+GQ【答案】D?！窘馕觥拷猓篈B．由題意可知，因手使P的左端與玻璃擋板靠近時，感受到P對手有靠向玻璃擋板的力，即Q對P有水平向左的磁力；P與擋板接觸后放開手，P處于“磁懸浮”狀態(tài)，則說明Q對P有豎直向上的磁力，則Q對P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于GP，故AB錯誤；CD．對PQ的整體受力分析，在豎直方向上，根據(jù)平衡條件可知電子秤對Q的支持力大小等于GP+GQ，根據(jù)牛頓第三定律可知Q對電子秤的壓力大小等于GP+GQ，故C錯誤，D正確。24．（2022?浙江）如圖所示，學校門口水平地面上有一質量為m的石墩，石墩與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，工作人員用輕繩按圖示方式勻速移動石墩時，兩平行輕繩與水平面間的夾角均為θ，則下列說法正確的是（）A．輕繩的合拉力大小為 B．輕繩的合拉力大小為 C．減小夾角θ，輕繩的合拉力一定減小 D．輕繩的合拉力最小時，地面對石墩的摩擦力