第2講相互作用與物體平衡（原卷版）

2024高考二輪復(fù)習(xí)二十五講第2講、相互作用與物體平衡第一部分織網(wǎng)點(diǎn)睛，綱舉目張1.科學(xué)素養(yǎng)2.學(xué)問(wèn)點(diǎn)、方法圖解3、幾種常見(jiàn)力的比較（1）．把握彈力的三個(gè)基本點(diǎn)彈力的產(chǎn)生兩物體直接接觸，有彈性形變留意：產(chǎn)生彈力時(shí)，施力物體與受力物體同時(shí)發(fā)生形變，但受力物體受到的彈力是由施力物體的形變引起的，反作用力是由受力物體的形變引起的彈力的大?、?gòu)椈深悾篎＝kx②非彈簧類：用平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律求解留意：①公式F＝kx成立的條件：彈簧類物體在彈性限度內(nèi)變化②對(duì)公式F＝kx可得推論：ΔF＝kΔx③關(guān)鍵要明確：F、x、ΔF、Δx的含義彈力的方向物體所受彈力的方向與自身形變的方向相同留意：面與面擠壓時(shí)彈力方向肯定垂直于接觸面，若是球面，則肯定通過(guò)球心(務(wù)必作好幫助線)（2）.把握摩擦力的分析思路4．活用平衡條件的三個(gè)推論二力平衡假如物體在兩個(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，方向相反三力平衡假如物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余兩個(gè)力的合力大小相等，方向相反；并且這三個(gè)力的矢量可以構(gòu)成一個(gè)封閉的矢量三角形多力平衡假如物體在多個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余幾個(gè)力的合力大小相等，方向相反其次部分實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練1．（2023年6月高考浙江選考科目）下列四組物理量中均為標(biāo)量的是（）A．電勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)度B．熱量功率C．動(dòng)量動(dòng)能D．速度加速度2．（2023年6月高考浙江選考科目）在足球運(yùn)動(dòng)中，足球入網(wǎng)如圖所示，則（）A．踢香蕉球時(shí)足球可視為質(zhì)點(diǎn)B．足球在飛行和觸網(wǎng)時(shí)慣性不變C．足球在飛行時(shí)受到腳的作用力和重力D．觸網(wǎng)時(shí)足球?qū)W(wǎng)的力大于網(wǎng)對(duì)足球的力3.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水公平級(jí)考試）餐廳暖盤(pán)車的儲(chǔ)盤(pán)裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤(pán)。托盤(pán)上疊放若干相同的盤(pán)子，取走一個(gè)盤(pán)子，穩(wěn)定后余下的正好上升補(bǔ)平。已知單個(gè)盤(pán)子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤(pán)間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為（）A.10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m4.（2023高考江蘇學(xué)業(yè)水平選擇性考試）如圖所示，“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器靜止在月球平坦表面處。已知探測(cè)器質(zhì)量為m，四條腿與豎直方向的夾角均為θ，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的。每條腿對(duì)月球表面壓力的大小為（）A. B. C. D.5.（2023高考海南卷）如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說(shuō)法正確的是（）A.工人受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力B.工人對(duì)繩的拉力和繩對(duì)工人的拉力是一對(duì)作用力與反作用力C.重物緩慢拉起過(guò)程，繩子拉力變小D.重物緩慢拉起過(guò)程，繩子拉力不變6．（2023年6月高考浙江選考科目）如圖所示，水平面上固定兩排平行的半圓柱體，重為G的光滑圓柱體靜置其上，a、b為相切點(diǎn)，，半徑Ob與重力的夾角為37°。已知，，則圓柱體受到的支持力Fa、Fb大小為（）A．，B．，C．，D．，7．（2023年1月浙江選考·2）如圖所示，輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球，用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的A點(diǎn)，輕繩的拉力為，墻壁對(duì)足球的支持力為，則（）A．B．C．D．第三部分思路歸納，內(nèi)化方法1．受力分析的基本思路2．受力分析的兩種方法3．靜態(tài)平衡問(wèn)題的基本求解思路4．靜態(tài)平衡問(wèn)題的四種求解方法合成法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡時(shí)，任意兩個(gè)力的合力肯定與第三個(gè)力大小相等，方向相反分解法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡時(shí)，將某一個(gè)力按作用效果分解，則分力與其他兩個(gè)力分別平衡正交分解法物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，將全部力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件矢量三角形法對(duì)受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個(gè)首尾依次相接的矢量三角形，依據(jù)正弦定理、余弦定理或相像三角形等數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)求解未知力5.動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題求解的三種方法eq\a\vs4\al(方法一解析法)假如物體受到多個(gè)力的作用，可進(jìn)行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，依據(jù)自變量的變化確定因變量的變化。eq\a\vs4\al(方法二圖解法)假如物體受到三個(gè)力的作用，其中一個(gè)力的大小、方向均不變，另一個(gè)力的方向不變，此時(shí)可用圖解法，畫(huà)出不同狀態(tài)下力的矢量圖，推斷第三個(gè)力的變化狀況。eq\a\vs4\al(方法三三角形相像法)假如物體受到三個(gè)力的作用，其中的一個(gè)力大小、方向均不變，另外兩個(gè)力的方向都發(fā)生變化，可以用力三角形與幾何三角形相像的方法求解力的變化狀況。6.解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的一般思路解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的一般思路為“化動(dòng)為靜，靜中求動(dòng)”。其分析過(guò)程與處理方法如下：7.電磁學(xué)中的平衡問(wèn)題求解方法（1）基本原則解決電磁學(xué)中的平衡問(wèn)題，要把握“電學(xué)搭臺(tái)，力學(xué)唱戲”的破題原則，要結(jié)合電磁學(xué)的基本規(guī)律和力學(xué)的受力分析及平衡條件解題。（2）．解題流程電磁學(xué)中平衡問(wèn)題的解題流程與力學(xué)問(wèn)題的解題流程和分析方法一樣，把方法和規(guī)律進(jìn)行遷移應(yīng)用即可：（3）四點(diǎn)留意①點(diǎn)電荷間的作用力大小要用庫(kù)侖定律。②安培力方向的推斷要先推斷磁場(chǎng)方向、電流方向，再用左手定則，同時(shí)留意將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖。③電場(chǎng)力或安培力的消滅，可能會(huì)對(duì)彈力或摩擦力產(chǎn)生影響。④涉及電路問(wèn)題時(shí)，要留意閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。

第四部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試力量1.（2024山西三重教育聯(lián)盟9月聯(lián)考）如圖所示，學(xué)校門(mén)口水平地面上有一質(zhì)量為m的石礅，石磁與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。工作人員用輕繩按圖示方式勻速移動(dòng)石礅時(shí)，兩平行輕繩與水平面間的夾角均為θ，則下列說(shuō)法正確的是（）A.減小夾角θ，輕繩的合拉力肯定減小B.輕繩的合拉力最小時(shí)，地面對(duì)石礅的摩擦力也最小C.輕繩的合拉力大小為D.輕繩的合拉力大小為2.（2024江西紅色十校9月聯(lián)考）如圖所示，光滑擋板AB和CD在C點(diǎn)連接，AB板傾斜，CD板豎直，兩板相對(duì)固定，小球靜止于兩極之間，現(xiàn)使整個(gè)裝置繞A點(diǎn)在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)到CD板水平，則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.球?qū)B板的作用力變小B.球?qū)D板的作用力變小C.球?qū)B板作用力變大D.球?qū)D板的作用力變大。3.（2024南京六校聯(lián)合體調(diào)研）餐廳暖盤(pán)車的儲(chǔ)盤(pán)裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤(pán)。托盤(pán)上疊放若干相同的盤(pán)子，取走一個(gè)盤(pán)子，穩(wěn)定后余下的正好上升補(bǔ)平。已知單個(gè)盤(pán)子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤(pán)間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為（）A.10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m4．（2024南京零模）如圖所示，有4042個(gè)質(zhì)量均為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），將它們用長(zhǎng)度相等的輕繩依次連接，再將其左端固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球靜止。已知連接天花板的輕繩與水平方向的夾角為，設(shè)第2021個(gè)小球和第2022個(gè)小球之間的輕繩的彈力大小是4042個(gè)小球的總重力的倍，則值為（）A． B． C． D．5．（2024南京零模）如圖所示，光滑的斜槽由槽板AB、BC組成，AB與BC的夾角大于90，質(zhì)量為m的球放在斜槽中，當(dāng)斜槽和球一起沿水平面對(duì)右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中以下不正確的（）A．球?qū)B槽板的壓力可能大于mgB．球?qū)B槽板的壓力可能等于零C．球?qū)C槽板的壓力可能大于mgD．球?qū)C槽板的壓力可能小于mg6.（2024黑龍江哈爾濱重點(diǎn)高中開(kāi)學(xué)考試）用卡車運(yùn)輸質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖所示．兩斜面I、Ⅱ固定在車上，傾角分別為30°和60°．重力加速度為g．當(dāng)卡車沿平直大路勻速行駛時(shí)，圓筒對(duì)斜面I、Ⅱ壓力的大小分別為F1、F2，則7.（2024黑龍江哈爾濱重點(diǎn)高中開(kāi)學(xué)考試）肯定質(zhì)量的實(shí)心光滑大球半徑為R，放置在固定斜面上，被一豎直擋板攔住，擋板可繞P點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，將一半徑為r、質(zhì)量為m的光滑小球放置于大球與擋板之間，整體處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，已知R=3r，現(xiàn)將豎直擋板沿順時(shí)針?lè)较蚓徛牌剑ù诉^(guò)程中大球、小球與擋板始終緊密接觸），重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)整體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，小球受擋板的彈力大小為mgB.擋板沿順時(shí)針?lè)较蚓徛牌竭^(guò)程中大球?qū)π∏虻膹椓κ冀K變小C.擋板沿順時(shí)針?lè)较蚓徛牌竭^(guò)程中擋板對(duì)小球的彈力始終變大D.斜面對(duì)大球的彈力漸漸變大8.（2024黑龍江哈爾濱重點(diǎn)高中開(kāi)學(xué)考試）如圖所示，傾角為θ的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過(guò)絕緣細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與帶正電小球M連接，定滑輪左側(cè)連接物塊b的一段細(xì)繩與斜面平行，帶負(fù)電的小球N用絕緣細(xì)線懸掛于P點(diǎn)。設(shè)兩帶電小球在緩慢漏電的過(guò)程中，兩球心始終處于同一水平面上，并且b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.b對(duì)c的摩擦力肯定減小B.地面對(duì)c的支持力肯定變大C.c對(duì)地面的摩擦力方向肯定向左D.地面對(duì)c的摩擦力肯定變大9．（2024江蘇揚(yáng)州期初測(cè)試）如圖所示，一個(gè)半徑為3r的光滑圓柱體固定在水平地面上，其軸線與地面平行。另有兩個(gè)半徑均為2r的球A、B用輕繩連接后，搭在圓柱體上，A球的球心與圓柱體最高點(diǎn)等高，B球的球心與圓柱體的軸線等高，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是（）A．輕繩中的拉力與A球的重力大小相等B．A球的重力與圓柱體對(duì)A球的彈力之比為4：5C．A、B兩球的質(zhì)量之比為4：5D．A、B兩球的質(zhì)量之比為5：410．(2024廣東七校第一次聯(lián)考)將某均勻的長(zhǎng)方體鋸成如圖所示的A、B兩塊后，放在水平桌面上并排放在一起，現(xiàn)用水平力F垂直于B的左邊推B物體，使A、B整體仍保持矩形沿F方向勻速運(yùn)動(dòng)，則()A．物體A在水平方向上受三個(gè)力的作用，且合力為零B．物體A在水平方向上受兩個(gè)力的作用，且合力為零C．B對(duì)A的作用力方向與F方向相同D．B對(duì)A的彈力等于桌面對(duì)A的摩擦力11.(2023甘肅3地期末)如圖，健身用的拉力器上并列裝有4根相同的彈簧，每根彈簧的原長(zhǎng)都是40cm，某人用800N的水平力把它們拉長(zhǎng)至1.4m。則A.手受到拉力器的拉力為400NB.每根彈簧產(chǎn)生的彈力為200NC.每根彈簧的勁度系數(shù)為800N/mD.每根彈簧的勁度系數(shù)為200N/m12.（2023年重慶部分重點(diǎn)高中期末聯(lián)考）如圖所示，傾角為的薄木板固定在水平面上，板上有一小孔B，不行伸長(zhǎng)的輕繩一端系一物體A，另一端穿過(guò)小孔B豎直下垂．開(kāi)頭時(shí)，板上方的細(xì)線水平伸直?，F(xiàn)漸漸拉動(dòng)細(xì)繩下垂端，在物體緩慢到達(dá)小孔B的過(guò)程中，軌跡正好是一個(gè)半圓周，則物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）A.B.C.D【點(diǎn)睛】這個(gè)題解法最有技巧的部分就是選取了A點(diǎn)處受力分析，依據(jù)平衡條件得到重力的下滑重量等于摩擦力，然后列式求解；當(dāng)然，也可以對(duì)其它點(diǎn)處，運(yùn)用平衡條件列式．14．（2023年7月河南新鄉(xiāng)高二期末）如圖所示，質(zhì)量為M、傾角的的斜面體始終靜止在水平桌面上，質(zhì)量為m的木塊沿光滑斜面自由下滑，重力加速度大小為g。下列結(jié)論正確的是（）A．斜面體處于失重狀態(tài)B．木塊對(duì)斜面體的壓力大小為C．桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小為D．桌面對(duì)斜面體的支持力大小為15.(2023年7月浙江寧波期末)圖甲為某項(xiàng)鏈呈現(xiàn)臺(tái)，呈現(xiàn)臺(tái)可近似看成是與水平方向成角的斜面。項(xiàng)鏈由鏈條和掛墜組成，如圖乙所示，其中完全相同的甲乙項(xiàng)鏈，鏈條穿過(guò)掛墜懸掛于斜面上，不計(jì)一切摩擦，則（）A.鏈條受到掛墜的作用力是由鏈條的形變產(chǎn)生的B.掛墜的重力沿垂直斜面方向的分力就是斜面受到的壓力C.甲項(xiàng)鏈鏈條對(duì)掛墜的作用力等于乙項(xiàng)鏈鏈條對(duì)掛墜的作用力D.減小斜面的傾角，甲乙項(xiàng)鏈鏈條受到的拉力都增大16.（2023山東泰安高二期末）如圖所示，傾角為60°、質(zhì)量為M的斜面體A置于水平面上，在斜面體和豎直墻面之間放置一質(zhì)量為m的光滑球B，斜面體受到水平向右的外力F，系統(tǒng)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知斜面體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g（）A.球B受到斜面體的彈力大小為2mgB.球B受到墻面的彈力大小2mgC.為了使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平向右的外力F最大為D.為了使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平向右的外力F最小肯定為17.（2023山東泰安高二期末）如圖所示，將一輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑、半徑為R的半球形容器底部中心O'處(O為球心)，彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)，OP與豎直方向OO'間的夾角為θ。已知彈簧的勁度系數(shù)為，下列說(shuō)法正確的是（）A.彈簧的原長(zhǎng)為 B.彈簧的原長(zhǎng)為C.容器對(duì)小球的作用力大小為 D.彈簧對(duì)小球的作用力大小為18.（2023年7月山東泰安高二期末）如圖，用M、N兩個(gè)彈簧秤在О點(diǎn)作用兩個(gè)力，此時(shí)=90°，<45°?，F(xiàn)保持M的示數(shù)不變，而使α角連續(xù)減小，直到+<90°，為保持兩力的合力大小不變且方向沿虛線方向，在此過(guò)程中對(duì)N彈簧秤的操作正確的是（）A.減小示數(shù)同時(shí)減小β角 B.減小示數(shù)同時(shí)使β角先增大后減小C.增大示數(shù)同時(shí)增大β角 D.增大示數(shù)同時(shí)減小β角19.（2023年7月重慶名校期末）一只彈簧測(cè)力計(jì)，由于更換了彈簧，以致原先標(biāo)示的刻度值不能精確?????反映真實(shí)狀況。經(jīng)測(cè)試，此彈簧測(cè)力計(jì)不掛重物時(shí)示數(shù)為2N；掛45N的重物時(shí)，示數(shù)為92N（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）。那么當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為20N時(shí)，所掛物體的實(shí)際重力是（）A.9N B.10N C.40N D.42N20.（2024福建泉州三校協(xié)作體12月聯(lián)考）如圖所示，一只可視為質(zhì)點(diǎn)的螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢從底部經(jīng)過(guò)b點(diǎn)爬到a點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的支持力大于在b點(diǎn)的支持力B.在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的摩擦力小于在b點(diǎn)的摩擦力C.在a點(diǎn)螞蟻受到的合力大于在b點(diǎn)受到的合力D.在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的作用力等于在b點(diǎn)的作用力21.（2024湖南省華南師范高校附中質(zhì)檢）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓環(huán)，圓心為O，半徑為R，PQ為水平直徑，MN為傾斜直徑，PQ與MN間的夾角為θ，一條不行伸長(zhǎng)的輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩端分別固定在圓環(huán)的M、N兩點(diǎn)，輕質(zhì)滑輪連接一個(gè)質(zhì)量為m的重物，放置在輕繩上，不計(jì)滑輪與輕繩間的摩擦，重力加速度為g?，F(xiàn)將圓環(huán)從圖示位置繞圓心O順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)2θ角，下列說(shuō)法正確的是（）A.直徑MN水平常，輕繩的張力大小為B.圓環(huán)從圖示位置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)2θ的過(guò)程中，輕繩的張角先減小再增大C.圓環(huán)從圖示位置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)2θ的過(guò)程中，重物的重力勢(shì)能先增大后減小D.圓環(huán)從圖示位置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)過(guò)2θ的過(guò)程中，輕繩的張力漸漸減小22.(2023鄂東南省級(jí)示范性高中教育改革聯(lián)盟5月模擬)如圖所示為某獨(dú)輪車搬運(yùn)光滑圓柱體的截面圖，兩擋板OA、OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且保持不變，初始時(shí)OB與水平方向夾角為60°。保持O點(diǎn)的位置不變，使兩擋板沿逆時(shí)針?lè)较蚓徛D(zhuǎn)動(dòng)至OA水平。在此過(guò)程中關(guān)于圓柱體的受力狀況，下列說(shuō)法正確的是（）

A.擋板OA對(duì)圓柱的作用力始終增大B.擋板OA對(duì)圓柱的作用力先增大后減小C.擋板OB對(duì)圓柱的作用力始終增大D.小車對(duì)圓柱的作用力先減小后增大23.（2024福建泉州三校協(xié)作體12月聯(lián)考）如圖所示，一只可視為質(zhì)點(diǎn)的螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢從底部經(jīng)過(guò)b點(diǎn)爬到a點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的支持力大于在b點(diǎn)的支持力B.在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的摩擦力小于在b點(diǎn)的摩擦力C.在a點(diǎn)螞蟻受到的合力大于在b點(diǎn)受到的合力D.在a點(diǎn)碗對(duì)螞蟻的作用力等于在b點(diǎn)的作用力24.（2024湖南省華南師范高校附中質(zhì)檢）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓環(huán)，圓心為O，半徑為R，PQ為水平直徑，MN為傾斜直徑，PQ與MN間的夾角為θ，一條不行伸長(zhǎng)的輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩端分別固定在圓環(huán)的M、N兩點(diǎn)，