第2讲相互作用与物体平衡（原卷版）

2024高考二轮复习二十五讲第2讲、相互作用与物体平衡第一部分织网点睛，纲举目张1.科学素养2.学问点、方法图解3、几种常见力的比较（1）．把握弹力的三个基本点弹力的产生两物体直接接触，有弹性形变留意：产生弹力时，施力物体与受力物体同时发生形变，但受力物体受到的弹力是由施力物体的形变引起的，反作用力是由受力物体的形变引起的弹力的大小①弹簧类：F＝kx②非弹簧类：用平衡条件或动力学规律求解留意：①公式F＝kx成立的条件：弹簧类物体在弹性限度内变化②对公式F＝kx可得推论：ΔF＝kΔx③关键要明确：F、x、ΔF、Δx的含义弹力的方向物体所受弹力的方向与自身形变的方向相同留意：面与面挤压时弹力方向肯定垂直于接触面，若是球面，则肯定通过球心(务必作好帮助线)（2）.把握摩擦力的分析思路4．活用平衡条件的三个推论二力平衡假如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，方向相反三力平衡假如物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等，方向相反；并且这三个力的矢量可以构成一个封闭的矢量三角形多力平衡假如物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反其次部分实战训练，高考真题演练1．（2023年6月高考浙江选考科目）下列四组物理量中均为标量的是（）A．电势电场强度B．热量功率C．动量动能D．速度加速度2．（2023年6月高考浙江选考科目）在足球运动中，足球入网如图所示，则（）A．踢香蕉球时足球可视为质点B．足球在飞行和触网时惯性不变C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力D．触网时足球对网的力大于网对足球的力3.（2023高考山东高中学业水公平级考试）餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好上升补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（）A.10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m4.（2023高考江苏学业水平选择性考试）如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为（）A. B. C. D.5.（2023高考海南卷）如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（）A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变6．（2023年6月高考浙江选考科目）如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，，半径Ob与重力的夹角为37°。已知，，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（）A．，B．，C．，D．，7．（2023年1月浙江选考·2）如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为，墙壁对足球的支持力为，则（）A．B．C．D．第三部分思路归纳，内化方法1．受力分析的基本思路2．受力分析的两种方法3．静态平衡问题的基本求解思路4．静态平衡问题的四种求解方法合成法物体受三个共点力的作用而平衡时，任意两个力的合力肯定与第三个力大小相等，方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡时，将某一个力按作用效果分解，则分力与其他两个力分别平衡正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时，将全部力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件矢量三角形法对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，依据正弦定理、余弦定理或相像三角形等数学学问求解未知力5.动态平衡问题求解的三种方法eq\a\vs4\al(方法一解析法)假如物体受到多个力的作用，可进行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，依据自变量的变化确定因变量的变化。eq\a\vs4\al(方法二图解法)假如物体受到三个力的作用，其中一个力的大小、方向均不变，另一个力的方向不变，此时可用图解法，画出不同状态下力的矢量图，推断第三个力的变化状况。eq\a\vs4\al(方法三三角形相像法)假如物体受到三个力的作用，其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，可以用力三角形与几何三角形相像的方法求解力的变化状况。6.解决动态平衡问题的一般思路解决动态平衡问题的一般思路为“化动为静，静中求动”。其分析过程与处理方法如下：7.电磁学中的平衡问题求解方法（1）基本原则解决电磁学中的平衡问题，要把握“电学搭台，力学唱戏”的破题原则，要结合电磁学的基本规律和力学的受力分析及平衡条件解题。（2）．解题流程电磁学中平衡问题的解题流程与力学问题的解题流程和分析方法一样，把方法和规律进行迁移应用即可：（3）四点留意①点电荷间的作用力大小要用库仑定律。②安培力方向的推断要先推断磁场方向、电流方向，再用左手定则，同时留意将立体图转化为平面图。③电场力或安培力的消灭，可能会对弹力或摩擦力产生影响。④涉及电路问题时，要留意闭合电路欧姆定律的应用。

第四部分最新模拟集萃，提升应试力量1.（2024山西三重教育联盟9月联考）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石礅，石磁与水平地面间的动摩擦因数为μ。工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石礅时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ，则下列说法正确的是（）A.减小夹角θ，轻绳的合拉力肯定减小B.轻绳的合拉力最小时，地面对石礅的摩擦力也最小C.轻绳的合拉力大小为D.轻绳的合拉力大小为2.（2024江西红色十校9月联考）如图所示，光滑挡板AB和CD在C点连接，AB板倾斜，CD板竖直，两板相对固定，小球静止于两极之间，现使整个装置绕A点在竖直面内沿顺时针方向缓慢转动到CD板水平，则在此过程中，下列说法正确的是（）A.球对AB板的作用力变小B.球对CD板的作用力变小C.球对AB板作用力变大D.球对CD板的作用力变大。3.（2024南京六校联合体调研）餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好上升补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（）A.10N/m B.100N/m C.200N/m D.300N/m4．（2024南京零模）如图所示，有4042个质量均为的小球（可视为质点），将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止。已知连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为，设第2021个小球和第2022个小球之间的轻绳的弹力大小是4042个小球的总重力的倍，则值为（）A． B． C． D．5．（2024南京零模）如图所示，光滑的斜槽由槽板AB、BC组成，AB与BC的夹角大于90，质量为m的球放在斜槽中，当斜槽和球一起沿水平面对右运动的过程中以下不正确的（）A．球对AB槽板的压力可能大于mgB．球对AB槽板的压力可能等于零C．球对BC槽板的压力可能大于mgD．球对BC槽板的压力可能小于mg6.（2024黑龙江哈尔滨重点高中开学考试）用卡车运输质量为m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．当卡车沿平直大路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则7.（2024黑龙江哈尔滨重点高中开学考试）肯定质量的实心光滑大球半径为R，放置在固定斜面上，被一竖直挡板拦住，挡板可绕P点在竖直平面内转动，将一半径为r、质量为m的光滑小球放置于大球与挡板之间，整体处于静止状态，如图所示，已知R=3r，现将竖直挡板沿顺时针方向缓慢放平（此过程中大球、小球与挡板始终紧密接触），重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.当整体处于静止状态时，小球受挡板的弹力大小为mgB.挡板沿顺时针方向缓慢放平过程中大球对小球的弹力始终变小C.挡板沿顺时针方向缓慢放平过程中挡板对小球的弹力始终变大D.斜面对大球的弹力渐渐变大8.（2024黑龙江哈尔滨重点高中开学考试）如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球M连接，定滑轮左侧连接物块b的一段细绳与斜面平行，带负电的小球N用绝缘细线悬挂于P点。设两带电小球在缓慢漏电的过程中，两球心始终处于同一水平面上，并且b、c都处于静止状态，下列说法中正确的是（）A.b对c的摩擦力肯定减小B.地面对c的支持力肯定变大C.c对地面的摩擦力方向肯定向左D.地面对c的摩擦力肯定变大9．（2024江苏扬州期初测试）如图所示，一个半径为3r的光滑圆柱体固定在水平地面上，其轴线与地面平行。另有两个半径均为2r的球A、B用轻绳连接后，搭在圆柱体上，A球的球心与圆柱体最高点等高，B球的球心与圆柱体的轴线等高，两球均处于静止状态。下列说法正确的是（）A．轻绳中的拉力与A球的重力大小相等B．A球的重力与圆柱体对A球的弹力之比为4：5C．A、B两球的质量之比为4：5D．A、B两球的质量之比为5：410．(2024广东七校第一次联考)将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后，放在水平桌面上并排放在一起，现用水平力F垂直于B的左边推B物体，使A、B整体仍保持矩形沿F方向匀速运动，则()A．物体A在水平方向上受三个力的作用，且合力为零B．物体A在水平方向上受两个力的作用，且合力为零C．B对A的作用力方向与F方向相同D．B对A的弹力等于桌面对A的摩擦力11.(2023甘肃3地期末)如图，健身用的拉力器上并列装有4根相同的弹簧，每根弹簧的原长都是40cm，某人用800N的水平力把它们拉长至1.4m。则A.手受到拉力器的拉力为400NB.每根弹簧产生的弹力为200NC.每根弹簧的劲度系数为800N/mD.每根弹簧的劲度系数为200N/m12.（2023年重庆部分重点高中期末联考）如图所示，倾角为的薄木板固定在水平面上，板上有一小孔B，不行伸长的轻绳一端系一物体A，另一端穿过小孔B竖直下垂．开头时，板上方的细线水平伸直。现渐渐拉动细绳下垂端，在物体缓慢到达小孔B的过程中，轨迹正好是一个半圆周，则物体与斜面间的动摩擦因数为（）A.B.C.D【点睛】这个题解法最有技巧的部分就是选取了A点处受力分析，依据平衡条件得到重力的下滑重量等于摩擦力，然后列式求解；当然，也可以对其它点处，运用平衡条件列式．14．（2023年7月河南新乡高二期末）如图所示，质量为M、倾角的的斜面体始终静止在水平桌面上，质量为m的木块沿光滑斜面自由下滑，重力加速度大小为g。下列结论正确的是（）A．斜面体处于失重状态B．木块对斜面体的压力大小为C．桌面对斜面体的摩擦力大小为D．桌面对斜面体的支持力大小为15.(2023年7月浙江宁波期末)图甲为某项链呈现台，呈现台可近似看成是与水平方向成角的斜面。项链由链条和挂坠组成，如图乙所示，其中完全相同的甲乙项链，链条穿过挂坠悬挂于斜面上，不计一切摩擦，则（）A.链条受到挂坠的作用力是由链条的形变产生的B.挂坠的重力沿垂直斜面方向的分力就是斜面受到的压力C.甲项链链条对挂坠的作用力等于乙项链链条对挂坠的作用力D.减小斜面的倾角，甲乙项链链条受到的拉力都增大16.（2023山东泰安高二期末）如图所示，倾角为60°、质量为M的斜面体A置于水平面上，在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑球B，斜面体受到水平向右的外力F，系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g（）A.球B受到斜面体的弹力大小为2mgB.球B受到墙面的弹力大小2mgC.为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最大为D.为了使系统处于静止状态，水平向右的外力F最小肯定为17.（2023山东泰安高二期末）如图所示，将一轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部中心O'处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点，OP与竖直方向OO'间的夹角为θ。已知弹簧的劲度系数为，下列说法正确的是（）A.弹簧的原长为 B.弹簧的原长为C.容器对小球的作用力大小为 D.弹簧对小球的作用力大小为18.（2023年7月山东泰安高二期末）如图，用M、N两个弹簧秤在О点作用两个力，此时=90°，<45°。现保持M的示数不变，而使α角连续减小，直到+<90°，为保持两力的合力大小不变且方向沿虚线方向，在此过程中对N弹簧秤的操作正确的是（）A.减小示数同时减小β角 B.减小示数同时使β角先增大后减小C.增大示数同时增大β角 D.增大示数同时减小β角19.（2023年7月重庆名校期末）一只弹簧测力计，由于更换了弹簧，以致原先标示的刻度值不能精确     反映真实状况。经测试，此弹簧测力计不挂重物时示数为2N；挂45N的重物时，示数为92N（弹簧仍在弹性限度内）。那么当弹簧测力计示数为20N时，所挂物体的实际重力是（）A.9N B.10N C.40N D.42N20.（2024福建泉州三校协作体12月联考）如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经过b点爬到a点。下列说法正确的是（）A.在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力B.在a点碗对蚂蚁的摩擦力小于在b点的摩擦力C.在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力D.在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力21.（2024湖南省华南师范高校附中质检）如图所示，竖直平面内有一圆环，圆心为O，半径为R，PQ为水平直径，MN为倾斜直径，PQ与MN间的夹角为θ，一条不行伸长的轻绳长为L，两端分别固定在圆环的M、N两点，轻质滑轮连接一个质量为m的重物，放置在轻绳上，不计滑轮与轻绳间的摩擦，重力加速度为g。现将圆环从图示位置绕圆心O顺时针缓慢转过2θ角，下列说法正确的是（）A.直径MN水平常，轻绳的张力大小为B.圆环从图示位置顺时针缓慢转过2θ的过程中，轻绳的张角先减小再增大C.圆环从图示位置顺时针缓慢转过2θ的过程中，重物的重力势能先增大后减小D.圆环从图示位置顺时针缓慢转过2θ的过程中，轻绳的张力渐渐减小22.(2023鄂东南省级示范性高中教育改革联盟5月模拟)如图所示为某独轮车搬运光滑圆柱体的截面图，两挡板OA、OB可绕O点转动，且保持不变，初始时OB与水平方向夹角为60°。保持O点的位置不变，使两挡板沿逆时针方向缓慢转动至OA水平。在此过程中关于圆柱体的受力状况，下列说法正确的是（）

A.挡板OA对圆柱的作用力始终增大B.挡板OA对圆柱的作用力先增大后减小C.挡板OB对圆柱的作用力始终增大D.小车对圆柱的作用力先减小后增大23.（2024福建泉州三校协作体12月联考）如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经过b点爬到a点。下列说法正确的是（）A.在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力B.在a点碗对蚂蚁的摩擦力小于在b点的摩擦力C.在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力D.在a点碗对蚂蚁的作用力等于在b点的作用力24.（2024湖南省华南师范高校附中质检）如图所示，竖直平面内有一圆环，圆心为O，半径为R，PQ为水平直径，MN为倾斜直径，PQ与MN间的夹角为θ，一条不行伸长的轻绳长为L，两端分别固定在圆环的M、N两点，