第2講相互作用與物體平衡（原卷版）

2024高考二輪復習二十五講第2講、相互作用與物體平衡第一部分織網(wǎng)點睛，綱舉目張1.科學素養(yǎng)2.學問點、方法圖解3、幾種常見力的比較（1）．把握彈力的三個基本點彈力的產(chǎn)生兩物體直接接觸，有彈性形變留意：產(chǎn)生彈力時，施力物體與受力物體同時發(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小①彈簧類：F＝kx②非彈簧類：用平衡條件或動力學規(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：面與面擠壓時彈力方向肯定垂直于接觸面，若是球面，則肯定通過球心(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推論二力平衡假如物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小相等，方向相反三力平衡假如物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余兩個力的合力大小相等，方向相反；并且這三個力的矢量可以構(gòu)成一個封閉的矢量三角形多力平衡假如物體在多個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余幾個力的合力大小相等，方向相反其次部分實戰(zhàn)訓練，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量的是（）A．電勢電場強度B．熱量功率C．動量動能D．速度加速度2．（2023年6月高考浙江選考科目）在足球運動中，足球入網(wǎng)如圖所示，則（）A．踢香蕉球時足球可視為質(zhì)點B．足球在飛行和觸網(wǎng)時慣性不變C．足球在飛行時受到腳的作用力和重力D．觸網(wǎng)時足球?qū)W(wǎng)的力大于網(wǎng)對足球的力3.（2023高考山東高中學業(yè)水公平級考試）餐廳暖盤車的儲盤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。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好上升補平。已知單個盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距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高考江蘇學業(yè)水平選擇性考試）如圖所示，“嫦娥五號”探測器靜止在月球平坦表面處。已知探測器質(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，下列說法正確的是（）A.工人受到的重力和支持力是一對平衡力B.工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力C.重物緩慢拉起過程，繩子拉力變小D.重物緩慢拉起過程，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，，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，輕繩的拉力為，墻壁對足球的支持力為，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)平衡問題的基本求解思路4．靜態(tài)平衡問題的四種求解方法合成法物體受三個共點力的作用而平衡時，任意兩個力的合力肯定與第三個力大小相等，方向相反分解法物體受三個共點力的作用而平衡時，將某一個力按作用效果分解，則分力與其他兩個力分別平衡正交分解法物體受到三個或三個以上力的作用時，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)學學問求解未知力5.動態(tài)平衡問題求解的三種方法eq\a\vs4\al(方法一解析法)假如物體受到多個力的作用，可進行正交分解，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)假如物體受到三個力的作用，其中一個力的大小、方向均不變，另一個力的方向不變，此時可用圖解法，畫出不同狀態(tài)下力的矢量圖，推斷第三個力的變化狀況。eq\a\vs4\al(方法三三角形相像法)假如物體受到三個力的作用，其中的一個力大小、方向均不變，另外兩個力的方向都發(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.解決動態(tài)平衡問題的一般思路解決動態(tài)平衡問題的一般思路為“化動為靜，靜中求動”。其分析過程與處理方法如下：7.電磁學中的平衡問題求解方法（1）基本原則解決電磁學中的平衡問題，要把握“電學搭臺，力學唱戲”的破題原則，要結(jié)合電磁學的基本規(guī)律和力學的受力分析及平衡條件解題。（2）．解題流程電磁學中平衡問題的解題流程與力學問題的解題流程和分析方法一樣，把方法和規(guī)律進行遷移應(yīng)用即可：（3）四點留意①點電荷間的作用力大小要用庫侖定律。②安培力方向的推斷要先推斷磁場方向、電流方向，再用左手定則，同時留意將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖。③電場力或安培力的消滅，可能會對彈力或摩擦力產(chǎn)生影響。④涉及電路問題時，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，學校門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摩擦因數(shù)為μ。工作人員用輕繩按圖示方式勻速移動石礅時，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.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，地面對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點連接，AB板傾斜，CD板豎直，兩板相對固定，小球靜止于兩極之間，現(xiàn)使整個裝置繞A點在豎直面內(nèi)沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動到CD板水平，則在此過程中，下列說法正確的是（）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）餐廳暖盤車的儲盤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。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好上升補平。已知單個盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距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個質(zhì)量均為的小球（可視為質(zhì)點），將它們用長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個小球和第2022個小球之間的輕繩的彈力大小是4042個小球的總重力的倍，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，當斜槽和球一起沿水平面對右運動的過程中以下不正確的（）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黑龍江哈爾濱重點高中開學考試）用卡車運輸質(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．當卡車沿平直大路勻速行駛時，圓筒對斜面I、Ⅱ壓力的大小分別為F1、F2，則7.（2024黑龍江哈爾濱重點高中開學考試）肯定質(zhì)量的實心光滑大球半徑為R，放置在固定斜面上，被一豎直擋板攔住，擋板可繞P點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，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，整體處于靜止狀態(tài)，如圖所示，已知R=3r，現(xiàn)將豎直擋板沿順時針方向緩慢放平（此過程中大球、小球與擋板始終緊密接觸），重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.當整體處于靜止狀態(tài)時，小球受擋板的彈力大小為mgB.擋板沿順時針方向緩慢放平過程中大球?qū)π∏虻膹椓κ冀K變小C.擋板沿順時針方向緩慢放平過程中擋板對小球的彈力始終變大D.斜面對大球的彈力漸漸變大8.（2024黑龍江哈爾濱重點高中開學考試）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，通過絕緣細繩跨過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的一段細繩與斜面平行，帶負電的小球N用絕緣細線懸掛于P點。設(shè)兩帶電小球在緩慢漏電的過程中，兩球心始終處于同一水平面上，并且b、c都處于靜止狀態(tài)，下列說法中正確的是（）A.b對c的摩擦力肯定減小B.地面對c的支持力肯定變大C.c對地面的摩擦力方向肯定向左D.地面對c的摩擦力肯定變大9．（2024江蘇揚州期初測試）如圖所示，一個半徑為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等高，B球的球心與圓柱體的軸線等高，兩球均處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）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方向勻速運動，則()A．物體A在水平方向上受三個力的作用，且合力為零B．物體A在水平方向上受兩個力的作用，且合力為零C．B對A的作用力方向與F方向相同D．B對A的彈力等于桌面對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，每根彈簧的原長都是40cm，某人用800N的水平力把它們拉長至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，不行伸長的輕繩一端系一物體A，另一端穿過小孔B豎直下垂．開頭時，板上方的細線水平伸直。現(xiàn)漸漸拉動細繩下垂端，在物體緩慢到達小孔B的過程中，軌跡正好是一個半圓周，則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為（）A.B.C.D【點睛】這個題解法最有技巧的部分就是選取了A點處受力分析，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；當然，也可以對其它點處，運用平衡條件列式．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．木塊對斜面體的壓力大小為C．桌面對斜面體的摩擦力大小為D．桌面對斜面體的支持力大小為15.(2023年7月浙江寧波期末)圖甲為某項鏈呈現(xiàn)臺，呈現(xiàn)臺可近似看成是與水平方向成角的斜面。項鏈由鏈條和掛墜組成，如圖乙所示，其中完全相同的甲乙項鏈，鏈條穿過掛墜懸掛于斜面上，不計一切摩擦，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.甲項鏈鏈條對掛墜的作用力等于乙項鏈鏈條對掛墜的作用力D.減小斜面的傾角，甲乙項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)始終處于靜止狀態(tài)。已知斜面體與水平面間的動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，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)處于靜止狀態(tài)，水平向右的外力F最大為D.為了使系統(tǒng)處于靜止狀態(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，OP與豎直方向OO'間的夾角為θ。已知彈簧的勁度系數(shù)為，下列說法正確的是（）A.彈簧的原長為 B.彈簧的原長為C.容器對小球的作用力大小為 D.彈簧對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兩個彈簧秤在О點作用兩個力，此時=90°，<45°。現(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，在此過程中對N彈簧秤的操作正確的是（）A.減小示數(shù)同時減小β角 B.減小示數(shù)同時使β角先增大后減小C.增大示數(shù)同時增大β角 D.增大示數(shù)同時減小β角19.（2023年7月重慶名校期末）一只彈簧測力計，由于更換了彈簧，以致原先標示的刻度值不能精確?????反映真實狀況。經(jīng)測試，此彈簧測力計不掛重物時示數(shù)為2N；掛45N的重物時，示數(shù)為92N（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）。那么當彈簧測力計示數(shù)為20N時，所掛物體的實際重力是（）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)點的螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢從底部經(jīng)過b點爬到a點。下列說法正確的是（）A.在a點碗對螞蟻的支持力大于在b點的支持力B.在a點碗對螞蟻的摩擦力小于在b點的摩擦力C.在a點螞蟻受到的合力大于在b點受到的合力D.在a點碗對螞蟻的作用力等于在b點的作用力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，一條不行伸長的輕繩長為L，兩端分別固定在圓環(huán)的M、N兩點，輕質(zhì)滑輪連接一個質(zhì)量為m的重物，放置在輕繩上，不計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順時針緩慢轉(zhuǎn)過2θ角，下列說法正確的是（）A.直徑MN水平常，輕繩的張力大小為B.圓環(huán)從圖示位置順時針緩慢轉(zhuǎn)過2θ的過程中，輕繩的張角先減小再增大C.圓環(huán)從圖示位置順時針緩慢轉(zhuǎn)過2θ的過程中，重物的重力勢能先增大后減小D.圓環(huán)從圖示位置順時針緩慢轉(zhuǎn)過2θ的過程中，輕繩的張力漸漸減小22.(2023鄂東南省級示范性高中教育改革聯(lián)盟5月模擬)如圖所示為某獨輪車搬運光滑圓柱體的截面圖，兩擋板OA、OB可繞O點轉(zhuǎn)動，且保持不變，初始時OB與水平方向夾角為60°。保持O點的位置不變，使兩擋板沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)動至OA水平。在此過程中關(guān)于圓柱體的受力狀況，下列說法正確的是（）

A.擋板OA對圓柱的作用力始終增大B.擋板OA對圓柱的作用力先增大后減小C.擋板OB對圓柱的作用力始終增大D.小車對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)點的螞蟻在半球形碗內(nèi)緩慢從底部經(jīng)過b點爬到a點。下列說法正確的是（）A.在a點碗對螞蟻的支持力大于在b點的支持力B.在a點碗對螞蟻的摩擦力小于在b點的摩擦力C.在a點螞蟻受到的合力大于在b點受到的合力D.在a點碗對螞蟻的作用力等于在b點的作用力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，一條不行伸長的輕繩長為L，兩端分別固定在圓環(huán)的M、N兩點，