相互作用-2021高考物理二轮复习讲义+分层训练【高频考点解密】（解析版）

解密02种密作用

核心考点考纲要求

滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力I

形变、弹性、胡克定律I

矢量和标量I

力的合成和分解II

共点力的平衡11

力的概念

力的基本特征

基本概念

力的图示和力的示意图

四种基本相互作用

［合力与分力

共点力：合力为零时处于平衡状态

力的合成目分解干嘴形

相互作用＜力的合成

按作用效果分解

力的分解《

正交分解

'重心

重力，大小：G-mg

方向：总是竖直向下

滑动摩擦力

常见的三种力摩擦力

静摩擦力

大小、方向

弹力＜产生条件：直接接触产生弹性形变

胡克定律

♦解密考克凄

考点1物体的不衡

名/於备和锲

(1)平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态。

g=o

(2)共点力的平衡条件：尸仔0或二’

区合=。

(3)重要推论

①二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反。

②三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力

大小相等，方向相反。

③多力平衡：如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等，方向

相反。

(4)共点力作用下物体的平衡问题的一般解题思路

选用整体法对研究对象||画受|将某些力进行」作出平行|根据平衡」列平衡方

|实际问题|受力点析—［力图］合成或分解，四边形。件%=0'程求解

或隔离法

拓展1：整体法与隔离法在平衡问题中的应用

(1)对整体法和隔离法的理解

整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法。整体法的优点在于只需要分析整个系统与外

界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用。

隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的方法。隔离法的优点在于能把系统内

各个物体所处的状态、物体状态变化的原因以及物体间的相互作用关系表达清楚。

(2)整体法和隔离法的使用技巧

当分析相互作用的两个或两个以上的物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；

而在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法。整体法和隔离法不是独立的，

对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。

拓展2：临界问题的处理方法

(1)临界问题：当某物理量变化时，会引起其他儿个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰

好出现”或“恰好不出现“，在问题的描述中常用“刚好”、"刚能”、"恰好”等语言叙述。

(2)常见的临界状态有:

①两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0)；

②绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值；

③绳子绷紧与松驰的临界条件为绳中张力为0；

③存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大。

(3)研究的基本方法：假设推理法。

拓展3：动态平衡

(1)动态平衡：平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化。

(2)基本思路：化“动”为“静"，"静''中求"动

(3)基本方法

①解析法：列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式，根据已知量的变化情况来确定未知量的变

化情况。

②图解法：根据已知量的变化情况，由平行四边形定则或三角形定则作出变化的图示，由几何关系确

定未知量大小、方向的变化。

//雅埠乐例

(2020.山东烟台.期中)一台空调外挂机用两个如图所示的三角形支架固定在外墙上，空调外挂机的重

心恰好在支架水平横梁40和斜粱。。的连接点。的上方。现保持空调外挂机的质量不变，把斜梁匕。缩

短一点，仍保持连接点。的位置不变，横梁“0仍然水平。已知横粱对。的拉力始终沿0〃方向，斜粱

对O的压力始终沿60方向，则下列说法正确的是()

A.横梁a。对。的作用力变小

B.横梁对。的作用力不变

C.斜粱6。对。的作用力变小

D.斜粱60对O的作用力增大

【答案】D

【详解】

设斜梁跟外墙的夹角为仇对。有，竖直方向

£cos0=G

解得斜粱人。对。的作用力

斜梁人。缩短一点，仍保持连接点。的位置不变，。增大，所以斜粱〃。对。的作用力增大。水平方向

耳sin8=6

解得横梁。。对。的作用力

F2=Gtan8

斜梁8。缩短一点，仍保持连接点。的位置不变，。增大，所以横梁〃。对0的作用力增大。故D正确，

ABC错误。

故选Do

//砥朦秣习

1.（2020•江苏期中）如图所示，光滑的轻滑轮用细绳悬挂于。点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬

挂物块。，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块乩外力E水平向右拉b,整个系统处于静止状态，若

产方向不变，大小在一定范围内变化，物块6仍始终保持静止，则（）

，/〃〃4〃/〃/〃,

A.绳。0,的张力也在一定范围内变化

B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化

C.连接〃和。的绳的张力也在一定范围内变化

D.物块匕与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化

【答案】D

【详解】

AC.连接a和b的绳的张力7等于物体。的重力”?“g,不变，。和〃都静止不动，则两根绳子的合力不

变，绳。。’的张力不变，故AC错误；

B.对于从竖直方向由物体的平衡条件得

N+Teos0=mbg

支持力的大小与F无关，保持不变，故B错误；

D.对于从水平方向由物体的平衡条件得

Tsin0=F+f

或者

7sin^+/=F

尸变化，所以物块方与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故D正确。

故选D。

2.（2020•湖北沙市中学期中）如图所示，一长木板静止在倾角为6的斜面上，长木板上一人用力推长

木板上的物块，使物块与长木板间的摩擦力刚好为零，己知人、物块、长木板的质量均为〃?，且整个过

程未发生移动。人、物块与长木板间的动摩擦因数均为山，长木板与斜面间的动摩擦因数为"2,重力加

速度为g,则下列说法正确的是（）

A.斜面对长木板的摩擦力大小为3mgsin。

B.斜面对长木板的摩擦力大小为3〃2〃?gcos。

C.长木板对人的摩擦力大小为2〃i〃?gcos6

D.长木板对人的摩擦力大小为mgsind

【答案】A

【详解】

AB.对人、物块、长木板三者整体研究，斜面对它们的摩擦力为静摩擦力，其大小为

Ff=3mgsin0

B错误A正确；

CD.对人、物块整体研究，由于物块与长木板间的摩擦力刚好为零，因此长木板对人的静摩擦力大小为

Ff-2mgsin0

CD错误。

故选Ao

3.（2020•江苏扬州•期中）小明同学研究按动签字笔中的小弹簧，用刻度尺测得其长度为将其一端

固定，另一端施加沿弹簧轴线方向的力尸，测其长度/，如图所示，F-/图像可能正确的是（）

【详解】

由胡克定律可得

F=k(l-l0)

同一根弹簧劲度系数不变，因此广/图像的斜率不变，弹簧处于压缩状态时无法将弹簧压缩至长度为零，

即弹簧压缩到一定状态时，压力增大，但弹簧的长度不变，弹簧处于拉伸和压缩状态时，所施加的力的

方向相反；

故选D。

考曼2探究弹力和弹簧仲衣随关系

任/於备和锲

i.基本实验要求

（1）实验原理

弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等：弹簧的伸长量越大，弹力也就越大。

（2）实验器材

铁架台、弹簧、钩码、刻度尺、坐标纸

（3）实验步骤

①安装实验仪器；

②测量弹簧的伸长量（或总长）及所受的拉力（或所挂钩码的质量），列表作出记录，要尽可能多测

几组数据；

③根据所测数据在坐标纸上描点，以力（或质量）为纵坐标，以弹簧的伸长量（或总长）为横坐标；

④按照在图中所绘点的分布与走向，尝试作出一条平滑的曲线（包括直线），所画的点不一定正好在

这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同；

⑤写出曲线所代表的函数。

2.规律方法总结

（1）实验数据处理方法

①列表法

将测得的F、x数据填入设计好的表格中，可以发现弹力F与弹簧伸长量尤的比值在误差允许范围内是

相等的。

②图象法

以弹簧伸长量x为横坐标，弹力F为纵坐标，描出Ax各组数据相应的点，作出的拟合曲线是一条过

坐标原点的直线。

③函数法

弹力F与弹簧伸长量x满足F=kx的关系。

（2）注意事项

①不要超过弹性限度：实验中弹簧下端挂的钩码不要太多，以免弹簧被过分拉伸，超过弹簧的弹性限

度。

②尽量多测几组数据：要使用轻质弹簧，且要尽量多测几组数据。

③弹簧的原长：弹簧悬挂后的长度才能算是弹簧的原长，由于弹簧自身重力的影响，悬挂的弹簧比水

平放置的弹簧长一些。

④观察所描点的走向：本实验是探究性实验，实验前并不知道其规律，所以描点以后所作的曲线是试

探性的，只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点。

⑤统一单位：记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位。

（3）误差分析

①钩码标值不准确，弹簧长度测量不准确带来误差。

②画图时描点及连线不准确也会带来误差。

（4）用图象法处理实验数据

图象法是一种重要的实验数据处理方法。图象具有既能描述物理规律，乂能直观地反映物理过程、表

示物理量之间定性定量关系及变化趋势的优点。当前高考试题对数据处理、结果分析考查的频率较高。

作图的规则：

①要在坐标轴上标明坐标轴代表的物理量、单位，恰当地选取纵轴、横轴的标度，并根据数据特点正

确确定坐标起点，使所作出的图象几乎占满整个坐标图纸。若弹簧原长较长，则横坐标起点可以不从零开

始选择。

②作图线时，尽可能使直线通过较多所描的点，不在直线上的点也要尽可能对称分布在直线的两侧（若

有个别点偏离太远，则是因偶然误差太大所致，应舍去）。

③要注意坐标轴代表的物理量的意义，注意分析图象的斜率、截距的意义，要理解斜率和截距的意义

可以解决什么问题。

//楷率东例

（2020・石嘴山市第三中学高一期末）关于“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，下列说法正确的是

A.实验中k的具体数值必须计算出来

B.如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度L代替x,FT.图线也是过原点的一条直线

C.利用F-x图线可求出k值

D.实验时要把所有点连到线上，才能探索到真实规律

【答案】C

【详解】

A.因为是同一条弹簧，劲度系数一样，无需具体计算K值，A错误；

B.用弹簧长度L代替x,F-L图线不过原点，B错误；

C.在F-x图象中图象的斜率表示劲度系数的大小，故利用尸-x直线可以求出&值，C正确；

D.实验时并非把所有点连到线上，而是让直线尽量多的穿过各点，不能穿过的尽量分布在图象的两侧，

这样可以剔除误差比较大的点，D错误；

//原酷秣习

1.（2020•河南原阳一中高一开学考试）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，弹簧弹力的大小为凡

弹簧的形变量（伸长量或压缩量）为x,下列说法正确的是

A.实验中女的具体数值只能用逐个计算的方法求出来，而没有其他的方法

B.如果没有测出弹簧原长，用弹簧长度乙代替x,尸一L图线也是过原点的一条直线

C.利用尸一x直线可求出无值

D.实验时要把所有点连到线上，才能探索得到真实规律

【答案】C

【分析】

本题考查的是探究弹力和弹簧伸长的关系的实验问题.

【详解】

AC.根据胡克定律：

F=-kx

可知，利用尸一x直线可求出无值，A错误，C正确；

B.用弹簧长度L代替x,则关系式为：

F=——0)

不过原点，B错误；

D.实验时，要尽量让更多的点落在一条直线上，不能落在直线上的尽量均匀分布在直线两侧，偏差太

大的点应舍去，D错误。

故选C.

2.（2020•大荔县同州中学期中）如图所示，将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是

毫米的刻度尺竖直放在弹簧--侧，刻度尺的。刻线与弹簧上端对齐，使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺

上。当弹簧下端不挂重物时，指针示数为8.00cm,当弹簧下端所挂钩码的总重力为IN时，指针示数为

10.00cm,则弹簧的劲度系数％为（）

A.50N/mB.10N/mC.0.5N/mD.0.1N/m

【答案】A

【详解】

弹簧的形变量

x=10.00c/n-8.00cm=2.00cm

根据

F-kx

解得

Z=50N/m

故选A«

3.（2020・横峰中学期中）如图所示，细线悬挂的物体重力均为G,对A、8两弹簧秤的示数，下列说法

正确的是（）

B.A的示数为G,B的示数为G

C.A的示数为0,8的示数为G

D.A的示数为G,B的示数为0

【答案】B

【详解】

由而物平衡得到，弹簧的拉力大小工=G,则弹簧秤A的示数大小为G；由左侧重物（或右侧重物）

平衡得到，弹簧的拉力大小弓=G,则弹簧秤B的示数也为G；

故选Bo

4.（2020・重庆北修・西南大学附中月考）在“探究弹簧弹力和伸长量关系”实验中，当悬挂10N重物时,

弹簧长度为16cm；悬挂20N重物时，弹簧长度为18cm,则弹簧的原长为（）

A.8cmB.10cm

C.12cmD.14cm

【答案】D

【详解】

设弹簧的劲度系数为火，弹簧原长为4,当悬挂10N重物时，弹簧长度为16cm由胡克定律可得：

耳=网4一，）

悬挂20N重物时，弹簧长度为18cm,则有

联立可得：4=14cm；

故选D。

5.（2020•江西南昌二中月考）如图所示，质量均为，〃的滑块A、B、C置于水平地面上，中间用劲度系

数分别为左、他的轻弹簧。，。连接，在施加在滑块C上的水平恒力F作用下，一起无相对运动地向右加

速运动。已知滑块与地面间的动摩擦因数均为〃，重力加速度为g。在滑块运动过程中，下列说法正确

的是（）

A勺B4c

---F

////////////////////

ab

A.滑块A比滑块C受到的合力小

EF

B.两弹簧a、b的弹力之比U=——

FbF+3/2mg

Ik,

C.两弹簧a、b的伸长量之比十=皆

D.若弹簧a突然断裂，在断裂瞬间，滑块A比滑块B的加速度小

【答案】D

【详解】

A.因三者无相对运动，故加速度一定相同，由牛顿第二定律可知，A、B、C受到的合力相同，故A错

误；

B.由牛顿第二定律，对A、B、C整体

F-3/nmg=3/77a

解得

F—

a=------------

3m

对A有

-"ing=ma

解得

F-^mg

Cl—a

m

对A、B整体有

Fb—2/umg=2ma

解得

F-2^img

Cl-b

2m

F2FF]

联立解得K==,Fb=——,故两弹簧a、b的弹力之比U=7,故B错误;

33rb2

C.由胡克定律可知

4=丛]_

冗k21b2

即

k?

M2kl

故c错误;

D.在弹簧a突然断裂的瞬间，由牛顿第二定律可知，对A

/umg=maA

解得

aA=Mg

对B

Fb-pmg^ma\

解得

2F

--一攸咫2F

mm

由

F-3umg

a=---------------

3m

知

F>3jLung

故

,2F2x3umg

』=茄一〃g>F^-〃g=〃g

故a'A<a’B，故D项正确。

故选D。

考点3险证力的串行四边形定则

名/於备和锲

1.基本实验要求

(1)实验原理

若某个力广的作用效果与两个力a、&的共同作用效果都能使橡皮条伸长到同一点，则尸为Q和F2

的合力，作出广的图示，再根据平行四边形定则作出Fi和6的合力F的图示，比较尸、F,分析在实验误

差允许的范围内是否大小相等、方向相同，即可验证平行四边形定则。

(2)实验器材

木板、白纸、图钉(若干)、弹簧测力计(2)、橡皮条、细绳套(2)、三角板、刻度尺、铅笔。

(3)实验步骤

①用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上。

②用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。

③用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长，结点到达某一位置。。

④用铅笔描下结点0的位置和两个细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数。

⑤在白纸上作出两个力Q、F2,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力几

⑥只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置0,记下弹簧测力计的读

数尸和细绳的方向。

⑦比较广与用平行四边形定则求得的合力F,看它们在实验误差允许的范围内是否相等。

2.规律方法总结

(1)正确使用弹簧测力计

①将两只弹簧测力计调零后水平互钩对拉过程中，读数相同，可选；若不同，应另换或调校，直至相

同为止。

②使用时，读数应尽量大些，但不能超出量程范围。

③被测力的方向应与弹簧轴线方向一致。

④读数时应正对、平视刻度。

（2）实验注意事项

①在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同。

②用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60。~100。

之间为宜。

③在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些，细绳套应适当长一些，便于确定力的

方向。

④在同一次实验中，画力的图示选定的标度要相同，并且要恰当选定标度，使力的图示稍大一些。

（3）误差分析

①误差来源：除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等。

②减小误差的办法：

A.拉弹簧测力计时，外壳不要与纸摩擦，弹簧测力计、细绳套、橡皮条要在同一水平面内。

B.实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数

和记录。

C.作图时用刻度尺和三角板，使表示两力的对边一定要平行。

名/幡泳东例

（2020•江苏高二月考）关于“探究力的合成的平行四边形定则”实验，下列说法中正确的是（）

A.两只弹簧测力计拉橡皮条时，应使两细绳套间的夹角为90°，以便求合力大小

B.用两只弹簧测力计和一只弹簧测力计拉橡皮条时，结点必须拉到同一点

C.同一组实验中，结点的位置可以不同只要橡皮条拉伸到相同长度即可

D.两只弹簧测力计拉橡皮条时，两拉力夹角越大越好

【答案】B

【详解】

A.用两只弹簧秤拉橡皮条时，之间的夹角不一定要等于90度，故A错误；

BC.同一次实验过程中结点位置不允许变动，保证实验的等效性，用两只弹簧秤拉时结点的位置必须与

用一只弹簧秤拉时结点的位置重合，故B正确，C错误；

D.两条细绳的夹角不是越大越好，以方便作平行四边形为宜，故D借误。

故选Bo

名/限朦体可

1.（2020•北京昌平一中月考）在“验证力的平行四边形定则”实验中，将轻质小圆环挂在橡皮条的一

端，橡皮条的另一端固定在水平木板上的4点，圆环上有绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳

套，并互成角度地拉圆环，将圆环拉至某一位置O,如图所示。再只用一个弹簧测力计，通过绳套把圆

环拉到与前面相同的位置0。关于此实验，下列说法正确的是（）

A.橡皮条、弹簧测力计和绳应位于与纸面平行的同一平面内

B.实验中只需记录弹簧测力计的示数

C.用平行四边形定则求得的合力方向一定沿A。方向

D.两弹簧测力计之间的夹角应取90。，以便计算合力的大小

【答案】A

【详解】

A.本实验是在水平面作力的图示，为了减小误差弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对

弹簧测力计的刻度，故A正确；

B.实验中既需记录弹簧测力计的示数，也需要记录弹力的方向，故B错误。

C.如果尸和尸的图示在误差允许的范围内基本重合，则证明共点力合成遵循平行四边形定则，平行四

边形定则求得的合力方向不一定沿AO方向，故C错误。

D.本实验只要使两次效果相同就行，两个弹簧称拉力的方向没有限制，一般来讲角度适当即可，故D

错误。

故选Ao

2.（2020•杭州市源清中学期末）“探究求合力的方法”的实验装置如图所示，则（）

A.实验中两根细线越短越好

B.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行

C.实验中只需记录弹簧测力计拉力的大小

D.每次实验中两个分力间的夹角必须等于90°

【答案】B

【详解】

A.拉橡皮条的细绳要适当长一些，以方便画出力的方向，故A错误；

B.测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮

条都应与木板平行，故B正确；

C.实验中需记录弹簧测力计拉力的大小和方向还有结点的位置，故C错误；

D.在实验中两个分力的夹角大小适当，且二力的大小要适量大些，这样有利于减小实验中偶然误差的

影响，不需要夹角必须等于90。，故D错误；

故选B。

3.（2019•上海市莘庄中学期末）”研究共点力的合成”实验中用到的物理思想方法是（）

B.控制变量法

C.建立物理模型法

D.微小量放大法

【答案】A

【详解】

“研究共点力的合成”实验中用到的物理思想方法是等效替代法。

故选Ao

4.（2020•上海学业考试）如图所示，在“研究共点力的合成”实验中，把橡皮筋一端用图钉固定于P

点，同时用两个弹簧测力计通过细绳将橡皮筋拉长，这时不用记录的是（）

B.两个弹簧测力计的示数

C.橡皮筋伸长的长度

D.两条细绳的方向

【答案】C

【详解】

在“研究共点力的合成”实验中，把橡皮筋一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计通过细绳将

橡皮筋的另一端拉到位置。，这时除需记录。点的位置外，为了作出力的图示，还需记录力的大小和方

向，即两个弹簧测力计的示数和两条细绳的方向。橡皮筋伸长的长度不用记录，因此，AB正确，不符合

题意，C错误，符合题意，D正确，不符合题意。

故选Co

5.（2020.全国课时练习）在“探究力的平行四边形定则”实验中，下列不无碘的实验要求是（）

A.实验过程中弹簧测力计不能和木板接触

B.两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直

C.同一次实验中，。点位置不能移动

D.使用弹簧测力计时，不能超过其量程

【答案】B

【详解】

A.实验中为了减小因摩擦造成的误差，要求在拉弹簧测力计时，要注意使弹簧测力计与木板平面平行,

同时弹簧测力计不能和木板接触，选项A正确；

B.实验由作图求出，不需要让两弹簧测力计相互垂直，选项B错误；

C.为了保证效果相同，同一次实验中，0点的位置不能移动，选项C正确：

D.为了准确读数，弹簧测力计不能超过其量程，选项D正确。

本题选不正确的，故选B。

6.如图所示，某同学为了探究两个互成角度的力的合成规律，设计了以下的实验。轻质小圆环挂在橡皮

条的一端，另一端固定。橡皮条的原长度GE。用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，记录下耳、F2

的大小和方向。改用一个弹簧测力计单独拉圆环，记录下尸的大小和方向。耳、鸟与尸符合平行四边

形定则。F可以看成耳、鸟的合力是遵循力的等效原理，其等效是指（）

A.两次必须将圆环拉到同一位置。

B.要保证耳、鸟与尸在同一平面内

C.两次拉动弹簧测力计的读数应该相同

D.两次橡皮条的长度应该相等

【答案】A

【详解】

合力尸与分力£、鸟产生的作用效果相同，即必须将圆环拉到同一位置。，体现了等效替代的思想，

选项A正确，BCD错误。

故选Ao

7.（2020•福建省连城县第一中学月考）如图所示，在做“探究力的平行四边形定则”的实验时，用M、N

两个测力计通过细线拉橡皮条的结点，使其到达。点，此时a+4=90。，然后保持M的示数不变，而使a

角减小，为保持结点位置不变，可采用的办法是

........

N

A.增大N的示数同时减小£角

B.增大N的示数同时增大夕角

C.减小N的示数同时减小万角

D.减小N的示数同时增大夕角

【答案】C

【详解】

要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则可知，合力不变，M方向向合力方向靠拢,

根据图象可知，则N的拉力应减小，同时应减小/角，故C正确，ABD错误.

8.（2020•陇川县第一中学高一期末）在做“验证力的平行四边行定则“实验中，假如Q的大小及方向固

定不变（如图所示），那么为了使橡皮筋仍然伸长到。点，对公来说,下面说法中正确的是

A.E可以有多个方向B.尸2的方向和大小可以有多个值

C.尸2的方向和大小是唯一确定值D.&的方向是唯一的，但大小可有多个值

【答案】C

【详解】

因一个弹簧秤的拉力大小、方向不变，而橡皮筋伸长到。点，说明合力不变，由平行四边形定则可知另

一个大小方向也唯一确定，故ABD错误，C正确。

1.（2020.海南高考真题）如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机

的（）

A.支持力竖直向上

B.支持力小于手机所受的重力

C.摩擦力沿斜面向下

D.摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力

【答案】B

【详解】

设手机的质量为〃3斜面倾角为仇对手机进行受力分析，如图所示

由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有

f-mg=mgcos0

因cos6<l,故入〈加g,且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力

故选Bo

2.（2020.北京高考真题）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感

器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的尸-，图像如

图乙所示。下列说法正确的是（）

A.实验中必须让木板保持匀速运动

B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线

C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7

D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数

【答案】C

【详解】

AB.为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻

绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，

由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作

用，所以不需要让木板保持匀速运动，故AB错误；

C.由图可知，最大静摩擦力约为10N,滑动摩擦力约为7N,故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7,

故C正确：

D.根据

耳=〃&，外=mg

可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。

故选C。

3.（2020•全国高考真题）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上。点处；绳的一端

固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，。点两侧绳

与竖直方向的夹角分别为a和若a=70。，则£等于（）

A.45°B.55°C.60°D.70°

【答案】B

【详解】

甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态,

则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示

根据几何关系有

180=2(3+a

解得尸=55。

故选B„

4.（2020・浙江卷）矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形

战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力耳、

与速度方向垂直的升力月和与速度方向相反的空气阻力耳。下列受力分析示意图可能正确的是（）

B.

【答案】A

【解析】由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力B与速度方向相反，升力巳与速度方向垂直，发

动机推力Q的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知只有A选项符合题意。故选A。

5.（2020•浙江卷）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质

量为，”的工作人员被悬在空中的氢气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氧

气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为

质点，此时工作人员（）

A.受到的重力大小为，，咫

B.受到的合力大小为!〃?g

C.对球面的压力大小为,

D,对球面的作用力大小为，〃历

6

【答案】D

【解析】A.工作人员的质量为机，则工作人员受到的重力G=mg,A错误；B.工作人员在球面上缓

慢行走，处于平衡状态，合力为0,B错误；C.工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于

1

际C错误；D.由平衡条件可得球面对工作人员的作用力产满足尸=mg—3mg,再由牛

6-

66

顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为尸=1加g,D正确。故选D。

6

6.（2020・山东卷）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为机和2,”的物块A、B,

通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的

动摩擦因数均为〃，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45。时，物块A、B刚好

要滑动，则〃的值为（）

【答案】C

【解析】当木板与水平面的夹角为45°时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图

沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力/=〃N=〃〃zgcos45°,根据平衡条件可知

T=mgsin45°+〃mgcos45°,对B物块受力分析如图

2mg

沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力力=〃N'=《3〃2gcos450,根据平衡条件可知

2mgsin450=T+"mgcos45°+/z-3mgcos45°,两式相加，可得

2mgsin45°=mgsin45°+/.imgcos45°+/.imgcos45°+〃•3mgcos45°,解得〃=g,ABD错误，

c正确。故选c。

7.（2019•新课标全国1卷）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑

轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢

拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45。。已知M始终保持静止，则在此过程中

A.水平拉力的大小可能保持不变

B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加

C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加

【答案】BD

【解析】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直

方向夹角为45。的过程中，水平拉力尸逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；

对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力/沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力/也逐

渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力7的增加，摩擦力f可能先减小后增加。

故本题选BD,

8.（2019•新课标全国I］卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30。的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。

已知物块与斜面之间的动摩擦因数为乎’重力加速度取ISn/sL若轻绳能承受的最大张力为15。。N,

则物块的质量最大为

A.150kgB.100百kgC.200kgD.200百kg

【答案】A

【解析】

T-f+mg?,\n9,户汹V,N=mgcosQ,带入数据解得：，"=15()kg,故A选项符合题意。

9.(2019・新课标全国山卷)用卡车运输质量为粗的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑

斜面之间，如图所示。两斜面I、II固定在车上，倾角分别为30。和60。。重力加速度为g。当卡车沿平直

公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、II压力的大小分别为品、&,则

6

2

A.Ft=—mg,F2=—mgB.

且

C-Fi=；mg,F2=^-mgD.

G=2

【答案】D

【解析】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知,

Ft'=mgcos30°,=mgsin30°o解得F；=gmg由牛顿第三定律知

22

^-mg,F=—mg,故D正确

£2

10.（2019•天津卷）2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造

了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是

A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力

B.为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度

C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下

D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布

【答案】C

【解析】A、以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索

对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数

值不变，故A错误；

B,由图甲可知2Tcosa=腌，当索塔高度降低后，a变大，cosa变小，故T变大，故B

错误

C、由B的分析可知，当钢索对称分布时，2Tcosa=Mg,钢索对索塔的合力竖直向卜,

故C正确

D、受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要上比=鸟，钢索AC、A3的拉力厂穴、FAB

sinasinp

进行合成，合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D错误；综上分析：答案为C。

II.（2019・江苏卷）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右.细绳与竖直

方向的夹角为a,绳的拉力为7,则风对气球作用力的大小为

(A)—(B)工(C)Tsina(D)7tosce

sinacosa

【答案】c

【解析】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：！=Tsinc,故C正确。

12.（2018•天津卷）某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，所有器材有：方木板一块，白纸,

量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。

①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是。

A.橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上

B.重复实验再次进行验证时，结点。的位置可以与前一次不同

C.使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度

D.用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力

②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置。，力的标度、分力和

合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是。

【答案】①BC②B

【解析】①为了使实验结果更具有普遍性，在实验过程中不应让橡皮条的拉力方向具有特殊的角度或位

置，A错误；只有每一次实验时用一个力和用两个力拉的效果相同即可，即O点位置相同，不需要每次

实验的0点位置都相同，B正确；使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时，视线应正对弹簧

测力计的刻度，C正确；合力可以大于任一个分力，也可以等于分力，还可以小于任一分力，D错误；

②AD实验中选取的力的标度过大，导致画力时，线段太短，不利于实验精确度；B图和C图选用的标

度相同，但C中力太小，不利于作平行四边形，故B符合题意；

13.（2018•新课标I卷）如图（a）,一弹簧上端固定在支架顶端，下端悬挂一托盘：一标尺由游标和主

尺构成，主尺竖直固定在弹簧左边；托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置，简化为图中的

指针。现要测量图（a）中弹簧的劲度系数，当托盘内没有祛码时，移动游标，使其零刻度线对准指针,

此时标尺读数为1.950cm；当托盘内放有质量为0.100kg的祛码时，移动游标，再次使其零刻度线对准

指针，标尺示数如图（b）所示，其读数为cm。当地的重力加速度大小为9.80m/sz,此弹簧的劲

度系数为N/m（保留3位有效数字）。

【答案】3.77553.7

【解析】本题主要考查游标卡尺的读数，弹簧劲度系数的测量、胡克定律及其相关的知识点，意在考查

考生灵活运用教材上游标卡尺的使用和探究弹簧的伸长与形变量的关系实验知识的能力。

实验所用的游标卡尺精度为0.05mm,游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐，根据游标卡尺

的读数规则，图（b）所示的游标卡尺读数为3.7cm+15x0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。

托盘中放有质量为%=0.100kg的祛码时、弹簧受到的拉力/=/ng=0.100x9.8N=0.980N,弹簧伸长

43.775cm-1.950cm=l.825cm=0.01825m,根据胡克定律，F=kx,解得此弹簧的劲度系数Q