高一第三章相互作用所有典型题目含答案

1、第三章相互作用一、题型讲解题型共性：已知状态（平衡状态或有恒定加速度的状态），求解某些未知力对应解题套路：这类题按下列四个步骤必然能迎刃而解1 .明确研究对象用未知力（即所求的力） 找研究对象：未知力作用在哪个物体上，就以哪个物体为研究对象。在用这种方法选研究对象的时候，未知力一般会同时作用在两个物体上，一种是同时作用在两个无关的物体上，则选受力少的物体，便于解题；另一种是作用在两个有关的物体 上（整体和部分），选整体，便于解题。2 .分析研究对象受到的力按顺序找力：重力（电场力、磁场力）、弹力、摩擦力、已知力和未知力，尤其注意的是静摩擦力的受力分析， 在无法判断时沿平行接触面的方向随意画，如

2、果按所分析情况， 得出的是负值，说明与“预设”方向相反，如果得出正值，说明与“预设”方向相同，如果得 出的是0,说明不存在静摩擦力。3 .建立坐标系原则：a.尽量多的已知方向的力落在坐标轴上；b.研究方向（所问矢量在的方向）落在坐标轴上（如斜面问题，经常沿斜面和垂直斜面建立坐标系）。建立坐标系后，把不在坐标轴上的所有力向坐标轴分解，这样无论原来物体受到多少个力，都转化为互相垂直的x、y两个方向的力了。 4.根据已知的状态列方程Fx=ma F y=ma （平衡就是 Fx=0 F y=0）套路的两点补充：（1） 一个物体仅受“三个力”而平衡（2） 一些疑难问题引入“惯性力”解决题志：这部分的高考，

3、一般题目中出现的不是一个物体（一个物体的题，研究对象这个第一 步就可以省略了，降低了难度），通常会是多个物体出现：叠加体；弹簧连接；绳连接；杆 连接。题型一：单个物体对应解题套路：经典例题1. (9008)三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们 真、共同悬挂一重物，如图所示，其中OB是水平的，A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳()°CA.必定是OA B.必定是OBC.必定是 OC D.可能是 OB,也可能是 OC2. (9112)如图，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态。其中 F1 =

4、10牛、F2=2牛。若撤去力F1,则木块在水平方向受到 的合力为 ()A. 10牛，方向向左B. 6牛，方向向右R 左I1右F丈-_»4E -C. 2牛，方向向左D.零,人J1 23. (SD0168)用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为 Lo现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为 2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为Lo斜面倾角为30°,如图所示。则物体所受摩擦力()A.等于零1B .大小为2,方向沿斜面向下.3C.大小为 mg,万向沿斜面向上2D .大小为mg,方向沿斜面向上4. (SC0216)质量不计的弹簧下端固定一小球。现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上

5、以同样大小的加速度 a (a< g)分别向上、向下做匀加速直线运动。若忽略空气阻力，弹簧的伸长分别为X1、X2；若空气阻力不能忽略且大小恒定，弹簧的伸长分别为X/、X2,。则()A .X1' +X1 = X2+X2'B,X1'+X1 v X2+X2'C .X1'+X2'= X+X2D.X1'+X2'V X1+X25. (Q20214)放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度 v与时间t的关系如图所示。取重力加速度g=10m/s2。由此两图第3页共14页线可以求得物块的质量A .

6、 m= 0.5kg ,科=0.4ac和bc与竖直方B. m 1.5kg , li 15C. m= 0.5kg,科=0.2D. m= 1kg,科=0.2 课后提升训练1. (9006)图中重物的质量为 m,轻细线AO和BO的A、B端是固定的.平衡时AD是水平的，BO与水平面的夹角为 0 . AO的拉力E和BO的拉力F2的大小是：A、F1=mgcos 0 ; B、F1二mgcot 0 ; C、F2=mgsin 0 ; D、F2=mg/sinO .2. (GD0004)用三根轻绳将质量为 m的物块悬挂在空中，如图所示.已知向的夹角分别为300和600,则ac绳和bc绳中的拉力分别为(3C.3 4,3

7、1Vmg, 9mgA. 221mg,-mg21 .3-mgmgB. 221 nmg, 一 mgD. 24火场4. (GD0057)如图所示，在倾角为 0的固定光滑斜面上，质量为 m的物体受外力Fi和F2 的作用，Fi方向水平向右，F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是F1 sin 二 F2 cos 二-mg sin 二，F2 三 mgA B. F1 cos日 + F2 sin 日=mg sin 日，F2 < mgC. F1 sin 日F2 cos日=mg sin日，F2 M mgD. Fi cos0 -F2 sin 6 = mg sin6, F2 < mg5. (

8、SH0087)固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力 F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速 度 g = 10m/s2。求：(i)小环的质量 m;(2)细杆与地面间的倾角 0。6. (Q20246) 质量为m = 40kg的小孩子站在电梯内的体重计上。电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m/s2。7. (SH0000)风洞实验中可产生水平方向的，大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室。小球孔径略大于细杆直径。(1)当

9、杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为370并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少？ ( sin37 0=0.6 , cos37 0=0.8 )8. (CZ0002)质量为m的三角形木楔 A置于倾角为9的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为,一水平力F作用在木楔A的竖直平面上,在力 F的推动下，木楔 A沿斜面以恒第9页共14页定的加速度a向上滑动，则F的大小为:ma g(sin - cos?)m(a - g sin 幻)cos-B(c

10、os 日 + 口 sin 日)C.ma g (sin 二"cos)ma g (sin 二 cos1)(cos 二-'sin )D.(cos si n)题型二：叠加体 对应解题套路:经典例题1.(CZ0101)一物体放置在倾角为 e的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a,如图所示.在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是(A)当日一定时,a越大,斜面对物体的正压力越小(B)当日一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大(C)当a 一定时,斜面对物体的正压力越小(D)当a 一定时,斜面对物体的摩擦力越小2. (SD0198)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资

11、的箱子,如图所示。设投放初速度为零.箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中.下列说法正确的是A箱内物体对箱子底部始终没有压力B箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大c箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”3. (HG20008 16.如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为a . B与斜面之间的动摩擦因数是.2,_2A. -tan - B.- cot

12、- C. tan.i D.33cot：4. (SH0194)物体B放在物体A上，A、B的上下表面均与斜面平行(如图)的初速度靠惯性沿光滑固定斜面 c向上做匀减速运动时,A. A受到B的摩擦力沿斜面方向向上。B. A受到B的摩擦力沿斜面方向向下。C. A、B之间的摩擦力为零。,当两者以相同D. A、B之间是否存在摩擦力取决于A B表面的性质5. (JD)完全相同的直角三角形滑块 A B,按如图所示叠放，设 A、B接触的斜面光滑，A 与桌面的动摩擦因数为 科，现在B上作用一水平推力 F,恰好使 A B一起在桌面上匀速运与斜面倾角0的关系为动，且A、B保持相对静止，则 A与桌面的动摩擦因数1A.=t

13、an 1B.=tan 12C. N=2tane D .* 8 无关课后提升训练1. (HG9008如图，质量为 2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计， 质量为m的物块B与地面的摩擦系数为.在已知水平推力 F的作用下，A、B作加速运动。A对B的作用力为。2. (HN0028如图，质量为 M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为0 .斜面上有一质量为 m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支 持力为A . (M+ mm g.(M+ mm g- FC . (M+ mm g+ Fsin 0D .

14、 (M+ nj gFsin 03. (TJ0198)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A, A与竖直墙之间放一光滑圆球 B,整个装置处于平衡状态。现对B加一竖直向下的力F, F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为Fi, B对A的作用力为E,地面对A的作 用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止， 截面如图所示，在 此过程中( )A. Fi保持不变，F3缓慢增大B. Fi缓慢增大，R保持不变C.F2缓慢增大，F3缓慢增大 D. F2缓慢增大，F3保持不变4. (SD0167)如图所示，物体 A靠在竖直墙面上，在力 F作用下，A B保持静止。物体 B的受力个数为A. 2 B

15、. 3 C.4 D .55. (HG40194).如图，在倾角为口的固定光滑斜面上， 有一用绳子拴着的长木板木板上站着 一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为()gA. sin :b. gsin:2八3C - g sin - D. 2 g sin 二：6. (JS0007)如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是科mg。现用水平拉力 F拉其中一个质量为 2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力

16、为A 位 B、* C、如 D、3%g 5427. (HN0167)如图所示，一辆汽车 A拉着装有集装箱的拖车 B,以速度v1 =30m/s进入向 下倾斜的直车道。车道每100m下降2mt为使汽车速度在s=200m的距离内减到v2=10m/s, 驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70 %作用于拖车B, 30%作用于汽车A已知A的质量m 二2000kg , b的质量m2 = 6000kg。求汽车与拖车的连接 处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。题型三：绳连接 对应解题套路:经典例题1. (QG9015两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连

17、，A静止于水平地A的作用力的大小分别为面上，如图1所示.不计摩擦，A对绳的作用力的大小与地面对A.mg,(M-m)gB.mg,MgC.(M-m)g,MgD.(M+m)g,(M-m)g2. (QG0193如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平,O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨过碗口上，线的两端分别系有质量为m和m2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m的小球与 O点的连线与水平线的夹角为“二60°。两小球的质量比 也为A、3-A.B.C.D.课后提升训练1. (HG0004)如图所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m和R2,拉力F1和F2方向

18、相反，与轻线沿同一水平直线，且F1>F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力To2. (QG20156如图，位于水平桌面上的物块P,由跨过定滑轮白轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的。已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是 科，两物块的质量都是 m滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计，若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则 F的大小为A. 4mg B. 3 mg C . 2 科 mg D. 科 mg3. (TJ0005)如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮, 物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)两,P悬于空中，Q放在斜面上,均处于静止状态。当

19、用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则A. Q受到的摩擦力一定变小B . Q受到的摩擦力一定变大C.轻绳上拉力一定变小D.轻绳上拉力一定不变4. (JD)如图所示，A.B两物体的质量分别为 mA和mj,且nA>mB,整个系统处于静止状态， 滑轮的质量和一切摩擦均不计.如果绳一端由Q点缓慢地向左移到 P点，整个系统重新平衡后，关于物体 A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角0 ,下列说法正确的是()A.物体A的高度升高C.物体A的高度升高9角变大0角不变B. 物体A的高度降低，。角变小D.物体A的高度不变，0角变小5. (SH9008)有一个直角支架 AOB AO水平放置，表面粗糙，

20、OB竖直向下，表面光滑。AO上套有小环P, O脸有小环Q两环质量均为m两环间由一根质量 可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图 4-2-24所 示。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将P环移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆又P环的支持力N和细绳上拉力T的变化情况是A. N不变，T变大B . N不变，T变小C. N变大，T变大D . N变大，T变小题型四：弹簧经典例题1. (HG9119如图所示，两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上

21、面弹簧.在这过程中下面木块移动的距离为A,巴隹2噂C.也D.年1b第11页共14页C课后提升训练1. (0181)如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为 m和m2的木块1和2,中间用一 原长为1、劲度系数为K的轻弹簧连结起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为科。现用一水平力向右拉木块 2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是()LiB. J + A. i + 黑店K 1始用一恒力F沿斜面方向拉物块 A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度 a和从开始到此时物块 A的位移do重力加速度为go(答案)一、题型讲解题型一：单个物体经典例题1.A 2, D 3. A 4. C 5.A课后

22、提升训练1. B D 2 . A3 .解：直升机取水，水箱受力平衡： T1sin 0 1 -f=0 T1cos 0 1 mg=0 ；由 得 f=mgtan 0 1 直升机返回，由牛顿第二定律：T2sin 9 2f=(m+M)a T2sin 9 2(m+M)g=0 由得，水箱中水的质量M=4.5 x 103kg.4 . B5 .解：由图得： a = V =0.5m/s (HG30245如图所示，在倾角为。的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B.它们的质量分别为 mA、mB,弹簧的劲度系数为 k , C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开,前 2s 有：F2mgsin o(= ma 2s

23、后有：F2= mgsin a,代入数据可解得： m= 1kg, a= 30 %6 .解：由图可知，在t =0到t =t1 = 2s的时间内，体重计的示数大于mg,故电梯应做向上的加速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为f1,电梯及小孩的加速度为a1,由牛顿第二定律，得1 2_f1一mg=ma1 在这段时间内电才上升的高度%=-a2在L至Ut =t2 =5s的时间内，体重计的示数等于mg,故电梯应做匀速上升运动，速度为 t1时刻的瞬时速度，即。1=2上在这段时间内电才!上升的高度 h2 =必。2 L)在t2到t =t3 = 6s的时间内，体重计的示数小于mg ,故电梯应做向上的减速运动 .

24、设这段时间内体重计作用于小孩的力为f2,电梯及小孩的加速度为a2 ,由牛顿第二定律，得mg - f2 = ma2在这段时间内电才上升得高度h3 =u1(t3 -t2)-a2(t3 -t2)22电梯上升的总高度 h =九十h2 +h3由以上各式，利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据，解得h = 9m 7 .解：(1)设小球所受的风力为F,小球的质量为 mF=p mg 代入数据，解得科=0.5(2)设杆对小球的支持力为N,摩擦力为f沿杆方向Fcos 0 +mg>in 0 -f= ma 垂直于杆的方向N+Fsin 0 - mgcos 0 =0又f二科N2Fcosr mgsin【-f / F 、.3a =(g -)sin 二:g可解得mm g4；8S所以仁、/西8 . C题型二：叠加体经典例题1.B C 2, C 3. A 4. C 5.B课后提升训练1. - (F+2pmg2.D3. C4. C5. C36. B 227.解：汽