第03讲 相互作用-2025年1月浙江省物理学业水平考试冲A计划

第3讲 相互作用 课 程 标 准 考点 【课程要求】 ◇认识重力、弹力与摩擦力。通过实验，了解胡克定律。知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。 ◇通过实验，了解力的合成与分解，知道失量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。 ◇通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。 【学业要求】 ◇了解重力，弹力，摩擦力，并能对物体进行受力分析。 ◇能对平衡问题进行分析，并能处理一般的动态平衡问题。 ◇知道作用力与反作用力关系，区别相互作用力。 ◇能对物体进行受力分析，能用平行四边形法则进行简单的力的合成和分解计算，学会共点力平衡条件的应用。 重力和弹力 摩擦力 牛顿第三定律 力的合成与分解 受力分析 共点力的平衡 考点一　重力、基本相互作用 1．力和力的图示 (1)力：物体与物体之间的相互作用．力的单位是牛顿，简称牛，符号________． (2)力的三要素：________、________、________. (3)力既有大小，又有________，为矢量． (4)力的图示：用一根带箭头的线段(有向线段)把力的三要素表示出来的方法，线段是按一定比例(标度)画出的，如图所示． (5)力的示意图：只需要表示出力的________和作用点的线段． 2．重力 (1)产生：由于地球的________而使物体受到的力． (2)大小：____________. (3)g的特点：在地球上同一地点g值是一个不变的常数；g值随着纬度的增大而增大；g值随着高度的增大而减小． (4)方向：____________. (5)重心：重力的等效作用点，并非物体的全部重力都作用于重心． ①重心的位置与____________和____________有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心． ②形状不规则或者质量不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定． 3．四种基本相互作用 ________________、______________、______________、______________. 1．(1)N　(2)大小　方向　作用点　(3)方向　(5)方向 2．(1)吸引　(2)G＝mg　(4)竖直向下 (5)①质量分布　物体形状 3．万有引力　电磁相互作用　强相互作用　弱相互作用 [例题1] （2024•鹿城区校级模拟）如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为马的重心位置和飞燕（视为质点）在一条竖直线上。下列关于重力和重心的说法中正确的是（　　） A．只有静止的物体才受到重力作用 B．这件艺术品的重力大小总是恒定的 C．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力 D．质量分布均匀形状规则物体的重心一定在其几何中心，但不一定在物体上 [例题2] 下列关于力的说法中，正确的是（　　） ①力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的 ②力可以离开物体而独立存在 ③受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是受力物体 ④马拉车前进，马对车有拉力，但车对马没有拉力． A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ [例题3] （2023秋•杭州期中）如图所示，粗细均匀的直棒OAB由两种不同材料组成，长为L，OA＝AB，OA段的密度是AB段的两倍，则直棒的重心距O点距离可能是（　　） A． B． C． D． 考点二　弹力 1．弹性形变和弹力 (1)弹性形变：物体撤去作用力时能够恢复原状的形变． (2)弹力 ①概念：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生的力． ②弹力产生的条件． a．两物体____________． b．接触面之间________________． (3)几种常见的弹力方向 ①压力或支持力的方向总是________________而指向被压或被支持的物体． ②绳子的拉力的方向总是沿着________而指向绳子要收缩的方向． ③杆中弹力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向． 弹力有无的判断方法——假设法 (1)假设支持面(或绳或杆)不存在． (2)假设存在弹力． 2．胡克定律 (1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比． (2)表达式：F＝kx，k是弹簧的劲度系数，单位为N/m，k的大小由弹簧自身性质决定；x是弹簧长度的变化量． 1．(2)②a.相互接触　b．发生弹性形变　(3)①垂直于支持面　②绳子 [例题4] 如图所示的三个图中，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触。关于这三个球的受力情况，下列说法正确的是（　　） A．甲球受到两个弹力的作用 B．乙球受到两个弹力的作用 C．丙球受到两个弹力的作用 D．甲、乙、丙三球都只受到一个力的作用 [例题5] （2023春•浙江期中）一个“Y”形弹弓顶部跨度为2L，如图所示，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（　　） A． B．kL C． D．2kL [例题6] （2023秋•温州期末）如图所示，弹簧一端固定在墙壁上，另一端与物块相连接。为使物块能在粗糙水平面上保持静止，弹簧的最大长度为l1，最小长度为l2。由此可知弹簧的原长是（　　） A． B． C． D． 考点三　摩擦力 1．摩擦力 两个相互接触的物体，当它们发生____________或具有____________________时，在接触面上产生的________相对运动或相对运动趋势的力． 2．静摩擦力 (1)产生条件 ①接触面是________的． ②两物体有__________________． ③两物体在接触面上____________(弹力)． (2)方向：总是与接触面相切并且与物体间相对运动趋势的方向相反． (3)静摩擦力的范围 ______________，Ffmax为最大静摩擦力，Ff由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定．最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些，但有时认为二者是相等的． 静摩擦力的有无和方向判断． (1)____________ 假设接触面光滑，不存在摩擦力，然后分析这两个物体是否发生相对运动．若无相对运动，说明这两物体间就没有相对运动趋势；若有相对运动，则一物体相对于另一物体的运动方向即为相对运动趋势的方向，其反方向就是静摩擦力的方向． (2)____________ 当相互接触的两物体处于静止或匀速直线运动状态时，可根据平衡条件判断静摩擦力是否存在． 3．滑动摩擦力 (1)产生条件 ①两物体直接接触且在接触面上存在压力． ②接触面粗糙． ③物体间有相对运动． (2)方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向________． (3)大小：__________________. (1)Ff＝μFN中的FN的含义：指物体与接触面间的压力(不一定等于重力)； (2)动摩擦因数μ只与接触面的材料和粗糙程度有关，与压力和运动速度无关． 1．相对运动　相对运动的趋势　阻碍 2．(1)①粗糙　②相对运动的趋势　③有正压力　(3)0≤Ff≤Ffmax 发展提升 (1)假设法　(2)平衡条件法 3．(2)相反　(3)Ff＝μFN [例题7] （2023秋•台州期末）自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性，碟刹是由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动的。在一次缓慢刹车的过程中，下列说法正确的是（　　） A．碟刹器受到的是静摩擦力 B．增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩擦力 C．增大碟刹器与碟刹片的正对面积可以增大摩擦力 D．碟刹器受到的摩擦力方向一定与碟刹片的运动方向相反 [例题8] “象步虎掌”是同学们喜欢的传统体育游戏之一。游戏开始前水平地面上甲、乙两位同学相隔一定距离站立，然后伸出双掌水平相抵且稍发力。开始后双方用巧力向前推出或向后缩让，脚掌先移离原位者为输。如图所示为游戏开始前甲、乙处于静止状态，则此时（　　） A．甲对乙的推力是由于乙的手掌发生形变 B．甲对乙的推力可能大于乙对甲的推力 C．以甲、乙整体为研究对象，甲和乙受到的摩擦力是一对平衡力 D．甲、乙受到的摩擦力与各自的重力成正比，与受到的推力无关 [例题9] （2023春•浙江期末）餐具回收装置上有两条很长的水平传送条，由电动机带着向左做匀速直线运动。一位同学在装置的最右端将饭盘轻放在两条传送条上。若饭盘在运动到装置最左端前已做匀速直线运动，则在整个过程中饭盘（　　） A．不受摩擦力 B．先受到向左的静摩擦力，后不受摩擦力 C．先受到向左的滑动摩擦力，后不受摩擦力 D．先受到向左的滑动摩擦力，后受到向左的静摩擦力 考点四　牛顿第三定律 1．牛顿第三定律的内容 ______个物体之间的作用力和反作用力总是____________、_________________________. 2．相互作用力与平衡力的区别 作用力和 反作用力 一对平衡力 不同点 作用在______个相互作用的物体上 作用在________物体上 ________产生、________消失 ______________产生、同时消失 两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零 ________是同性质的力 性质________相同 相同点 大小________、方向________、作用在________直线上 1．两　大小相等　方向相反　作用在同一条直线上 2．两　同一　同时　同时　不一定同时　一定 不一定　相等　相反　同一条 [例题10] （2023秋•台州期末）亲子游戏是亲子交往的重要形式之一。如图，在粗糙的水平地面上，父亲双手撑地，双脚离地，儿子静坐在父亲脖子上，两人保持静止，下列说法正确的是（　　） A．地面对手的支持力是手形变产生的 B．父亲对儿子作用力的方向竖直向上 C．地面对手的支持力与手对地面的压力是一对平衡力 D．地面对父亲的作用力与儿子对父亲的作用力是一对相互作用力 [例题11] （2023秋•温州期末）羊角球是幼儿园常用的活动器材。如图所示，某小朋友正在玩羊角球。关于小朋友往下将球压扁的过程，下列说法正确的是（　　） A．球对地面的压力是由球发生形变产生的 B．小朋友对球的压力大于球对小朋友的支持力 C．球对地面的压力和地面对球的支持力是一对平衡力 D．小朋友对球施加压力之后，球才对小朋友产生支持力 [例题12] （2023春•衢州期末）杭州亚运会吉祥物“琮琮”展示了攀岩项目动作，当琮琮静止时绳子拉力与重力大小恰好相等，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．琮琮受到3个力的作用 B．岩石对琮琮的弹力是由于岩石形变产生的 C．岩石对琮琮作用力方向水平向右 D．当琮琮向上攀爬时，岩石对它的作用力大于它对岩石的作用力 考点五　力的合成 1．合力与分力 (1)如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力． (2)关系：合力和分力是一种____________关系． 2．平行四边形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形，平行四边形的__________就表示合力的大小和方向，如图所示． 3．两个共点力的合力讨论 (1)两个共点力的合力范围 ____________≤F合≤____________； (2)两个力的合力随夹角θ(0°～180°)的增大而________； (3)几种特殊情况下的力的合成问题： ①两分力F1、F2互相垂直时(如图a所示)， F合＝，tan θ＝； ②两分力大小相等，即F1＝F2＝F时(如图b所示)，F合＝2Fcos ；若两分力夹角为120°时(如图c所示)，则F合＝F. 4．共点力：作用在同一点上，或延长线交于同一点的几个力叫做一组共点力，力的合成只适用于共点力． 1．(2)等效替代 2．对角线 3．(1)|F1－F2|　F1＋F2　(2)减小 [例题13] 两个共点力，一个是40N，另一个未知，合力大小是100N，则另一个力可能是（　　） A．20N B．40N C．80N D．150N [例题14] 图甲中一个人单独向上用力F提着一桶水，水桶保持静止：图乙中两个人分别用大小相等的力F1、F2共同提着这桶水，水桶保持静止。则（　　） A．F1、F2的大小一定比F小 B．F1、F2的大小一定比F大 C．F1、F2之间的张角越大，F1、F2越大 D．F的大小一定等于F1、F2的大小之和 [例题15] 某同学为了探究两个互成角度的力的合力F随θ变化的关系，按如图甲所示的实验装置进行实验，把E点与力的传感器相连接得到合力大小，如图乙所示为在计算机上显示的合力F与θ变化的规律，则下列说法正确的是（　　） A．θ越大，合力越大 B．合力一定大于任何一个分力 C．这两个分力大小分别为3N和4N D．根据图乙无法求出两个分力的大小 考点六　力的分解 1．力的分解 (1)求一个力的分力的过程 (2)力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守________________． (3)按力的效果分解的几种典例(如图16所示)． 2．正交分解 (1)正交分解：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法(如图所示)． (2)建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力(即尽量多的力在坐标轴上)为原则；在动力学中，习惯以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系． 1．(2)平行四边形定则 [例题16] （2024•宁波模拟）2023年9月27日，杭州亚运会中国队组合赵焕城/王赛博获得帆船比赛冠军。图为帆船在静止水面上逆风航行的示意图。风力和船身方向成135°，风力和帆面成8°，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶，如果风力大小为F，则风力在航行方向的分力为（　　） A． B． C． D． [例题17] （2023秋•上城区校级期中）如图甲所示是斧子砍进木桩时的情境，其横截面如图乙所示，斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形，当施加竖直向下的力F时，则（　　） A．向下施加的力F增大，斧子侧面对木桩的弹力大小不变 B．施加相同的恒力F，θ越小的斧子，越容易撑开木桩 C．施加相同的恒力F，θ越大的斧子，越容易撑开木桩 D．劈开木桩的难易程度只与F有关，与θ无关 [例题18] 如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ＝60°，所构成的平面与水平面间的夹角恒为α＝53°，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为Ff，则每根绳的拉力大小为（　　） A．Ff B．Ff C．Ff D．Ff 考点七　受力分析 1．受力分析 把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析． 2．按顺序进行受力分析：首先分析重力，其次分析弹力，然后分析摩擦力，最后分析其他力．可将其概括为：____________________________. 3．受力分析的基本步骤 (1)明确研究对象——即确定分析受力的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统； (2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用； (3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出力的方向，标明各力的符号． 2．一重、二弹、三摩擦，四其他 [例题19] （2024春•杭州期末）如图所示，瘦子甲和大力士乙用一根绳拔河（绳子质量不计），最后乙获胜。下列说法正确的是（　　） A．两人僵持不下保持静止时，地面对甲的摩擦力水平向右 B．两人僵持不下保持静止时，甲的重力和地面对甲的支持力是一对相互作用力 C．甲被加速向右拉时，绳对乙的拉力大小大于绳对甲的拉力大小 D．甲被加速向右拉时，绳对甲的拉力大小等于甲对绳的拉力大小 [例题20] （2024春•杭州期末）如图所示，三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2悬挂起来。静止时细线a与竖直方向的夹角和细线c与水平方向的夹角均为30°。则（　　） A．细线a的拉力大小为 B．细线b的拉力大小为G C．细线b与水平方向的夹角为45° D．细线c的拉力大于细线b的拉力 [例题21] （2024•浙江模拟）图甲是传统民居建筑材料瓦片，相同的质量为m的瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图乙所示。下方瓦片的受力点均在其顶端，则瓦片（　　） A．4右端对地面的压力比左端的大 B．5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍 C．4顶端受到的压力大小为mg D．5左端对地面的压力为 [例题22] （2024•金华二模）如图甲是一种常见的持球动作，用手臂挤压篮球，将篮球压在身侧。为了方便问题研究，将该场景模型化为如图乙，若增加手臂对篮球的压力，篮球依旧保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．篮球受到的合力增大 B．篮球对人的静摩擦力方向竖直向上 C．人对篮球的作用力的方向竖直向上 D．手臂对篮球的压力是由于篮球发生形变而产生的 [例题23] 如图所示，半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上，静止于P上的光滑小圆柱体Q，质量为m，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，下面说法正确的是（　　） A．Q受到P的弹力为 B．Q受到挡板MN的弹力为 C．若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，P受到地面摩擦力不变 D．若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，Q受到P的弹力变小 1. （2024春•杭州期末）如图，一艘正在高速行驶的游艇上，乘客用手触摸了正在飞行的野鸭，感觉到野鸭停在空中，对此下列说法正确的是（　　） A．乘客以野鸭为参考系是在高速运动的 B．研究飞行的野鸭相对乘客静止原因时，不能将野鸭看成质点 C．野鸭能相对乘客静止，是由于挥动翅膀时对空气有作用力 D．乘客感觉到野鸭停在空中是以静止湖水为参考系的 2. （2024春•杭州期末）如图是常见的钳子和扳手，钳子的一侧握把穿过扳手的小孔P卡在一起，然后把钳子的另一侧握把置于粗糙水平桌面上的Q点，适当调节两者的相对位置，整体可以静置于空中，（不考虑空气的影响）对此现象分析正确的是（　　） A．钳子受到桌面的摩擦力方向为水平向右 B．钳子对扳手的作用力可以不在竖直方向上 C．钳子和扳手整体的重心与Q点一定在同一竖直线上 D．若只将钳子两侧握把的夹角变大，平衡时桌面对钳子的作用力将变大 3. 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重量是2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（　　） A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为1N，方向平行于斜面向上 C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上 4. 如图所示，沿光滑水平面运动的小滑块，当冲上光滑的斜面后，受到的力有（　　） A．重力、弹力、上冲力 B．重力、弹力 C．重力、弹力、下滑力 D．重力、弹力、上冲力、下滑力 5. （2024•宁波二模）如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动。下列说法正确的是（　　） A．施力后，A、B之间的摩擦力一定比施力前大 B．施力后，B与墙面间的弹力可能与施力前相等 C．施力后，B与墙面间的摩擦力可能与施力前相等 D．施力后，A对B的作用力可能比施力前小 6. 如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L，现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（　　） A．mg B． C． D． 7. （2023秋•温州期末）擦窗机器人是家庭清洁神器。如图所示，机器人通过机身底部的吸盘抽气而产生“吸附力”，“吸附”在竖直玻璃上保持静止。下列说法正确的是（　　） A．机器人受到三个力作用处于平衡状态 B．玻璃对机器人的作用力平行于玻璃面向上 C．玻璃对机器人的作用力大于机器人受到的重力 D．当机器人受到的“吸附力”增大，它受到的摩擦力也增大 8. 如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图1中O为轻绳之间连接的结点，图2中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图1中B滑轮的端点B稍稍右移一些，图2中的端点B沿虚线稍稍上移一些，（2图中的绳长不变）则关于图θ角和OB绳的张力F的变化，下列说法正确的是（　　） A．1、2图中的θ角均增大，F均不变 B．1、2图中的θ角均不变，F均不变 C．1图中θ角增大、2图中θ角不变，张力F均不变 D．1图中θ角减小、T不变，2图中θ角增大，F减小 9. （2024•甘孜州模拟）如图所示，三本完全相同的物理课本a、b、c叠放在倾角为θ的斜面上处于静止状态，已知每本物理课本的质量为m，重力加速度为g．下列说法正确的是（　　） A．a、b间摩擦力为零 B．b对c压力大小为2mgcosθ C．c受斜面摩擦力大小为mgsinθ D．b受a、c摩擦力合力大小为2mgsinθ 10. （2023•浙江模拟）《天工开物》记录的测量拉弓所需力量的方法如图所示。弦系在弓上a、b两点，并挂在光滑秤钩上，弓的下端系上重物。秤杆水平平衡时，挂秤砣处的刻度值为M（此时秤钩对弦的拉力大小为Mg），秤钩两侧弦的夹角为2θ。则弦对a点的拉力大小为（　　） A．Mg B． C． D． 11. （2023春•杭州期末）如下图甲为某品牌家用燃气灶炉架，它用同一水平面对称分布的四个爪支撑炒菜锅。若将总质量为m的锅放在燃气灶炉架上，锅是半径为R的球面，简化为如图乙所示，忽略爪与锅之间的摩擦力，则每个爪与锅之间的弹力（　　） A．等于mg B．小于mg C．R越大，弹力越大 D．R越大，弹力越小 12. （2023秋•温州期中）如图所示，两个长度相同的轻绳在中点处垂直交叉形成一个“绳兜”，重力为G的光滑球静置于“绳兜”中。绳端挂于O点静止，A、B、C、D为每根绳与球面相切的点，OA＝OB＝OC＝OD＝2R，R为球的半径，则OA绳中的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 13. 如图所示，物块A放置在倾角为45°的斜面B上，A、B间接触面光滑；在物块A上施加一水平力F，使A、B一起沿水平面向左匀速滑动。若B与水平面间的动摩擦因数为μ，则A与B的质量之比为（　　） A． B． C． D． 14. （2023秋•余姚市校级月考）如图所示，有趣的冰箱贴通过磁铁的磁力吸在冰箱上，可增添生活的乐趣，关于吸在冰箱上的某个冰箱贴受力情况，下列说法正确的是（　　） A．冰箱贴受到三个力的作用 B．冰箱贴对冰箱的磁力大于冰箱对冰箱贴的弹力 C．冰箱贴对冰箱的磁力和冰箱贴对冰箱的弹力是一对平衡力 D．冰箱贴对冰箱的磁力与冰箱对冰箱贴的弹力是一对相互作用力 15. 如图所示，在倾角为θ的足够长斜坡上，用细绳水平拉着一个质量为m的均匀实心球。已知斜坡的表面非常光滑，细绳的延长线经过球心，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．细绳对球的拉力大小为 B．斜面对球的支持力大小为mgtanθ C．适当增加细绳长度，则绳子对球的拉力将减小 D．适当增加细绳长度，则斜面对球的支持力将增大 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3讲 相互作用 课 程 标 准 考点 【课程要求】 ◇认识重力、弹力与摩擦力。通过实验，了解胡克定律。知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。 ◇通过实验，了解力的合成与分解，知道失量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。 ◇通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。 【学业要求】 ◇了解重力，弹力，摩擦力，并能对物体进行受力分析。 ◇能对平衡问题进行分析，并能处理一般的动态平衡问题。 ◇知道作用力与反作用力关系，区别相互作用力。 ◇能对物体进行受力分析，能用平行四边形法则进行简单的力的合成和分解计算，学会共点力平衡条件的应用。 重力和弹力 摩擦力 牛顿第三定律 力的合成与分解 受力分析 共点力的平衡 考点一　重力、基本相互作用 1．力和力的图示 (1)力：物体与物体之间的相互作用．力的单位是牛顿，简称牛，符号________． (2)力的三要素：________、________、________. (3)力既有大小，又有________，为矢量． (4)力的图示：用一根带箭头的线段(有向线段)把力的三要素表示出来的方法，线段是按一定比例(标度)画出的，如图所示． (5)力的示意图：只需要表示出力的________和作用点的线段． 2．重力 (1)产生：由于地球的________而使物体受到的力． (2)大小：____________. (3)g的特点：在地球上同一地点g值是一个不变的常数；g值随着纬度的增大而增大；g值随着高度的增大而减小． (4)方向：____________. (5)重心：重力的等效作用点，并非物体的全部重力都作用于重心． ①重心的位置与____________和____________有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心． ②形状不规则或者质量不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定． 3．四种基本相互作用 ________________、______________、______________、______________. 1．(1)N　(2)大小　方向　作用点　(3)方向　(5)方向 2．(1)吸引　(2)G＝mg　(4)竖直向下 (5)①质量分布　物体形状 3．万有引力　电磁相互作用　强相互作用　弱相互作用 [例题1] （2024•鹿城区校级模拟）如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝。飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为马的重心位置和飞燕（视为质点）在一条竖直线上。下列关于重力和重心的说法中正确的是（　　） A．只有静止的物体才受到重力作用 B．这件艺术品的重力大小总是恒定的 C．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力 D．质量分布均匀形状规则物体的重心一定在其几何中心，但不一定在物体上 【解答】解：A、物体是否受到重力与运动状态无关，地面附近一切物体无论处于何种运动状态，都受到重力的作用，故A错误； B、在地球上不同位置重力加速度不同，故重力G＝mg不同，故B错误； C、物体挂在弹簧测力计下，竖直处于平衡状态时，弹簧测力计的示数等于物体的重力，当弹簧测力计和物体有加速度时，示数不等于物体的重力，故C错误； D、质量分布均匀形状规则物体的重心一定在其几何中心，但不一定在物体上，故D正确； 故选：D。 [例题2] 下列关于力的说法中，正确的是（　　） ①力是不能离开施力物体和受力物体而独立存在的 ②力可以离开物体而独立存在 ③受力物体同时也是施力物体，施力物体同时也是受力物体 ④马拉车前进，马对车有拉力，但车对马没有拉力． A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【解答】解： 根据牛顿第三定律，力不能离开物体而单独存在，故①正确，②错误 又相互作用的两个物体，将其中一个称为施力物体，则另一个就成受力物体，反过来也行，即施力物体和受力物体的角色是可以互换的，故③正确 马拉车前进，它们之间的作用是相互的，故马对车有拉力，车对马也有拉力。故④错误 故正确的为①③，故A正确 故选：A。 [例题3] （2023秋•杭州期中）如图所示，粗细均匀的直棒OAB由两种不同材料组成，长为L，OA＝AB，OA段的密度是AB段的两倍，则直棒的重心距O点距离可能是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：设重心位置在C点，设OC长度为x，直棒的横截面积为S，AB段的密度为ρ，OA段的密度为2ρ。如下图所示， OC段的重力为G1＝2ρxS CA段的重力为G2＝2ρ（L﹣x）S AB段的重力为G3＝ρ•LS 由力矩平衡得：G1G2G3（LL﹣x） 解得：x 故C正确，ABD错误。 故选：C。 考点二　弹力 1．弹性形变和弹力 (1)弹性形变：物体撤去作用力时能够恢复原状的形变． (2)弹力 ①概念：发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生的力． ②弹力产生的条件． a．两物体____________． b．接触面之间________________． (3)几种常见的弹力方向 ①压力或支持力的方向总是________________而指向被压或被支持的物体． ②绳子的拉力的方向总是沿着________而指向绳子要收缩的方向． ③杆中弹力可能沿杆方向，也可能不沿杆方向． 弹力有无的判断方法——假设法 (1)假设支持面(或绳或杆)不存在． (2)假设存在弹力． 2．胡克定律 (1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比． (2)表达式：F＝kx，k是弹簧的劲度系数，单位为N/m，k的大小由弹簧自身性质决定；x是弹簧长度的变化量． 1．(2)②a.相互接触　b．发生弹性形变　(3)①垂直于支持面　②绳子 [例题4] 如图所示的三个图中，所有的球都是相同的，且形状规则、质量分布均匀。甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间，乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上，丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触。关于这三个球的受力情况，下列说法正确的是（　　） A．甲球受到两个弹力的作用 B．乙球受到两个弹力的作用 C．丙球受到两个弹力的作用 D．甲、乙、丙三球都只受到一个力的作用 【解答】解：A：甲球受重力和竖直向上的地面给它的弹力两个力，斜面没有给其弹力，如果有的话球不会静止，故A错误。 B：乙球受重力和竖直向上的地面给它的弹力两个力，与乙接触的球不会给乙弹力，如果有的话乙球不会静止，故B错误。 C：丙球受重力，圆面给它的指向圆心的弹力和与它接触的小球给它的沿他们圆心连线向左的弹力，如果它接触的小球不给它沿他们圆心连线向左的弹力的话它不能保持静止状态。故丙球受两个弹力的作用，故C正确。故D错误。 故选：C。 [例题5] （2023春•浙江期中）一个“Y”形弹弓顶部跨度为2L，如图所示，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L（弹性限度内），则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为（　　） A． B．kL C． D．2kL 【解答】解：根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力F＝k（2L﹣L）＝kL。 设此时两根橡皮条的夹角为θ，根据几何关系知，θ＝60°．根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力F合＝2Fcos 30°kL．故C正确，ABD错误。 故选：C。 [例题6] （2023秋•温州期末）如图所示，弹簧一端固定在墙壁上，另一端与物块相连接。为使物块能在粗糙水平面上保持静止，弹簧的最大长度为l1，最小长度为l2。由此可知弹簧的原长是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：使物块能在粗糙水平面上保持静止，弹簧的最大长度为l1，设弹簧的原长为l0，则根据胡克定律和平衡条件有k（l1﹣l0）＝fmax，同理最小长度为l2，则根据胡克定律和平衡条件有k（l0﹣l2）＝fmax，解得l0，故B正确，ACD错误。 故选：B。 考点三　摩擦力 1．摩擦力 两个相互接触的物体，当它们发生____________或具有____________________时，在接触面上产生的________相对运动或相对运动趋势的力． 2．静摩擦力 (1)产生条件 ①接触面是________的． ②两物体有__________________． ③两物体在接触面上____________(弹力)． (2)方向：总是与接触面相切并且与物体间相对运动趋势的方向相反． (3)静摩擦力的范围 ______________，Ffmax为最大静摩擦力，Ff由物体的运动状态及外界对它的施力情况决定．最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大些，但有时认为二者是相等的． 静摩擦力的有无和方向判断． (1)____________ 假设接触面光滑，不存在摩擦力，然后分析这两个物体是否发生相对运动．若无相对运动，说明这两物体间就没有相对运动趋势；若有相对运动，则一物体相对于另一物体的运动方向即为相对运动趋势的方向，其反方向就是静摩擦力的方向． (2)____________ 当相互接触的两物体处于静止或匀速直线运动状态时，可根据平衡条件判断静摩擦力是否存在． 3．滑动摩擦力 (1)产生条件 ①两物体直接接触且在接触面上存在压力． ②接触面粗糙． ③物体间有相对运动． (2)方向：总是沿着接触面，并且跟物体的相对运动的方向________． (3)大小：__________________. (1)Ff＝μFN中的FN的含义：指物体与接触面间的压力(不一定等于重力)； (2)动摩擦因数μ只与接触面的材料和粗糙程度有关，与压力和运动速度无关． 1．相对运动　相对运动的趋势　阻碍 2．(1)①粗糙　②相对运动的趋势　③有正压力　(3)0≤Ff≤Ffmax 发展提升 (1)假设法　(2)平衡条件法 3．(2)相反　(3)Ff＝μFN [例题7] （2023秋•台州期末）自行车的机械碟刹可以让车辆拥有更好的制动性，碟刹是由碟刹器与碟刹片两者间的摩擦力实现制动的。在一次缓慢刹车的过程中，下列说法正确的是（　　） A．碟刹器受到的是静摩擦力 B．增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大摩擦力 C．增大碟刹器与碟刹片的正对面积可以增大摩擦力 D．碟刹器受到的摩擦力方向一定与碟刹片的运动方向相反 【解答】解：A．碟刹器与碟刹片具有相对运动，所以碟刹器受到的是滑动摩擦力，故A错误； BC．根据f＝μFN可知，碟刹器与碟刹片之间的滑动摩擦力与碟刹器与碟刹片的正对面积无关，与动摩擦因数μ以及碟刹器与碟刹片的正压力FN有关，增大碟刹器与碟刹片的正压力可以增大滑动摩擦力，故C错误，B正确； D．根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反可知，碟刹器上受到的摩擦力方向与其相对碟刹片的运动方向相反，故D错误。 故选：B。 [例题8] “象步虎掌”是同学们喜欢的传统体育游戏之一。游戏开始前水平地面上甲、乙两位同学相隔一定距离站立，然后伸出双掌水平相抵且稍发力。开始后双方用巧力向前推出或向后缩让，脚掌先移离原位者为输。如图所示为游戏开始前甲、乙处于静止状态，则此时（　　） A．甲对乙的推力是由于乙的手掌发生形变 B．甲对乙的推力可能大于乙对甲的推力 C．以甲、乙整体为研究对象，甲和乙受到的摩擦力是一对平衡力 D．甲、乙受到的摩擦力与各自的重力成正比，与受到的推力无关 【解答】解：A．甲对乙的推力是由于甲的手掌发生形变，故A错误； B．相互作用的推力大小相等，故B错误； C．甲、乙处于静止状态，甲、乙为整体时，摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．静摩擦力与重力大小无关，与推力平衡，故D错误。 故选：C。 [例题9] （2023春•浙江期末）餐具回收装置上有两条很长的水平传送条，由电动机带着向左做匀速直线运动。一位同学在装置的最右端将饭盘轻放在两条传送条上。若饭盘在运动到装置最左端前已做匀速直线运动，则在整个过程中饭盘（　　） A．不受摩擦力 B．先受到向左的静摩擦力，后不受摩擦力 C．先受到向左的滑动摩擦力，后不受摩擦力 D．先受到向左的滑动摩擦力，后受到向左的静摩擦力 【解答】解：刚放上时，饭盘相对传送带向右运动，受到的是向左的滑动摩擦力，当运动到两者速度相同时，饭盘随传送带做匀速直线运动，不受摩擦力作用，故C正确，ABD错误。 故选：C。 考点四　牛顿第三定律 1．牛顿第三定律的内容 ______个物体之间的作用力和反作用力总是____________、_________________________. 2．相互作用力与平衡力的区别 作用力和 反作用力 一对平衡力 不同点 作用在______个相互作用的物体上 作用在________物体上 ________产生、________消失 ______________产生、同时消失 两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力 两力作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零 ________是同性质的力 性质________相同 相同点 大小________、方向________、作用在________直线上 1．两　大小相等　方向相反　作用在同一条直线上 2．两　同一　同时　同时　不一定同时　一定 不一定　相等　相反　同一条 [例题10] （2023秋•台州期末）亲子游戏是亲子交往的重要形式之一。如图，在粗糙的水平地面上，父亲双手撑地，双脚离地，儿子静坐在父亲脖子上，两人保持静止，下列说法正确的是（　　） A．地面对手的支持力是手形变产生的 B．父亲对儿子作用力的方向竖直向上 C．地面对手的支持力与手对地面的压力是一对平衡力 D．地面对父亲的作用力与儿子对父亲的作用力是一对相互作用力 【解答】解：A．形变的物体为施力物体，地面对手的支持力是地面形变产生的，故A错误； B．儿子处于平衡状态，受力平衡，所以父亲对儿子作用力的方向竖直向上，与重力平衡，故B正确； CD．相互作用力作用在两个不同物体上，地面对手的支持力与手对地面的压力是一对作用力与反作用力，地面对父亲的作用力与父亲对地面的作用力是一对相互作用力，故CD错误； 故选：B。 [例题11] （2023秋•温州期末）羊角球是幼儿园常用的活动器材。如图所示，某小朋友正在玩羊角球。关于小朋友往下将球压扁的过程，下列说法正确的是（　　） A．球对地面的压力是由球发生形变产生的 B．小朋友对球的压力大于球对小朋友的支持力 C．球对地面的压力和地面对球的支持力是一对平衡力 D．小朋友对球施加压力之后，球才对小朋友产生支持力 【解答】解：A.球对地面的压力是由球发生形变产生的，故A正确； BD.小朋友对球的压力与球对小朋友的支持力是一对相互作用力，由牛顿第三定律知，大小总是相等，且同时产生，故BD错误； C.球对地面的压力和地面对球的支持力是对相互作用力，分别作用在两个物体上，故C错误。 故选：A。 [例题12] （2023春•衢州期末）杭州亚运会吉祥物“琮琮”展示了攀岩项目动作，当琮琮静止时绳子拉力与重力大小恰好相等，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．琮琮受到3个力的作用 B．岩石对琮琮的弹力是由于岩石形变产生的 C．岩石对琮琮作用力方向水平向右 D．当琮琮向上攀爬时，岩石对它的作用力大于它对岩石的作用力 【解答】解：A．琮琮受到重力、绳子对琮琮拉力、岩石对琮琮的弹力和琮琮受到向上的摩擦力4个力的作用，故A错误； B．岩石对琮琮的弹力是由于岩石形变产生的，故B正确； C．岩石对琮琮有方向水平向右弹力、竖直向上的摩擦力，所以岩石对琮琮作用力方向斜向右上方，故C错误； D．当琮琮向上攀爬时，岩石对它的作用力与它对岩石的作用力是一对相互作用力，等大反向，故D错误。 故选B。 考点五　力的合成 1．合力与分力 (1)如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力． (2)关系：合力和分力是一种____________关系． 2．平行四边形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形，平行四边形的__________就表示合力的大小和方向，如图所示． 3．两个共点力的合力讨论 (1)两个共点力的合力范围 ____________≤F合≤____________； (2)两个力的合力随夹角θ(0°～180°)的增大而________； (3)几种特殊情况下的力的合成问题： ①两分力F1、F2互相垂直时(如图a所示)， F合＝，tan θ＝； ②两分力大小相等，即F1＝F2＝F时(如图b所示)，F合＝2Fcos ；若两分力夹角为120°时(如图c所示)，则F合＝F. 4．共点力：作用在同一点上，或延长线交于同一点的几个力叫做一组共点力，力的合成只适用于共点力． 1．(2)等效替代 2．对角线 3．(1)|F1－F2|　F1＋F2　(2)减小 [例题13] 两个共点力，一个是40N，另一个未知，合力大小是100N，则另一个力可能是（　　） A．20N B．40N C．80N D．150N 【解答】解：两力合成时，合力范围为：|F1+F2|≥F≥|F1﹣F2|； 故140N≥F≥60N，所以可能的是C，不可能的是ABD。 故选：C。 [例题14] 图甲中一个人单独向上用力F提着一桶水，水桶保持静止：图乙中两个人分别用大小相等的力F1、F2共同提着这桶水，水桶保持静止。则（　　） A．F1、F2的大小一定比F小 B．F1、F2的大小一定比F大 C．F1、F2之间的张角越大，F1、F2越大 D．F的大小一定等于F1、F2的大小之和 【解答】解：ABD、由于F的作用效果和力F1、F2共同的作用效果相同，所以F是F1、F2的合力，F1、F2是力F的两个分力，合力与分力是等效替代关系，根据平行四边形定则可知合力F的范围为|F1﹣F2|≤F≤F1+F2，可知合力不一定大于任一分力，也有可能小于某一分力，也可能等于某一分力，故ABD错误； C、由于F1、F2的合力恒定等于水桶的重力，根据平行四边形定则可知F1、F2之间的张角越大，F1、F2越大，故C正确。 故选：C。 [例题15] 某同学为了探究两个互成角度的力的合力F随θ变化的关系，按如图甲所示的实验装置进行实验，把E点与力的传感器相连接得到合力大小，如图乙所示为在计算机上显示的合力F与θ变化的规律，则下列说法正确的是（　　） A．θ越大，合力越大 B．合力一定大于任何一个分力 C．这两个分力大小分别为3N和4N D．根据图乙无法求出两个分力的大小 【解答】解：AB．根据乙图可知，随着两力角度的变化其合力先减小后增大，合力可以大于分力，也可以小于每个分力的大小，故AB错误； CD．设两个分力分别为F1，F2，则有，当θ＝0°时，F1+F2＝7N，当θ＝180°时，F1﹣F2＝1N。 联立解得F1＝4N，F2＝3N，故C正确，D错误。 故选：C。 考点六　力的分解 1．力的分解 (1)求一个力的分力的过程 (2)力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守________________． (3)按力的效果分解的几种典例(如图16所示)． 2．正交分解 (1)正交分解：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法(如图所示)． (2)建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力(即尽量多的力在坐标轴上)为原则；在动力学中，习惯以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系． 1．(2)平行四边形定则 [例题16] （2024•宁波模拟）2023年9月27日，杭州亚运会中国队组合赵焕城/王赛博获得帆船比赛冠军。图为帆船在静止水面上逆风航行的示意图。风力和船身方向成135°，风力和帆面成8°，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶，如果风力大小为F，则风力在航行方向的分力为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由题，结合图可知，风力在垂直于帆面方向上的分力为F′＝Fsin8° 这个分力垂直于帆面，与航行方向之间的夹角为θ＝90°﹣（180°﹣135°﹣8°）＝53° 所以风力在航行方向上的分力为 故A正确，BCD错误 故选：A。 [例题17] （2023秋•上城区校级期中）如图甲所示是斧子砍进木桩时的情境，其横截面如图乙所示，斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形，当施加竖直向下的力F时，则（　　） A．向下施加的力F增大，斧子侧面对木桩的弹力大小不变 B．施加相同的恒力F，θ越小的斧子，越容易撑开木桩 C．施加相同的恒力F，θ越大的斧子，越容易撑开木桩 D．劈开木桩的难易程度只与F有关，与θ无关 【解答】解：根据题意，将施加的力F按作用效果分解，如图所示 由几何关系可得 可知，向下施加的力F增大，斧子侧面对木桩的弹力大小变大，越容易撑开木桩，施加相同的恒力F，θ越小的斧子，斧子侧面对木桩的弹力大小越大，越容易撑开木桩。故ACD错误，B正确。 故选：B。 [例题18] 如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ＝60°，所构成的平面与水平面间的夹角恒为α＝53°，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为Ff，则每根绳的拉力大小为（　　） A．Ff B．Ff C．Ff D．Ff 【解答】解：设每根绳的拉力为F，则这两根绳拉力的合力 方向沿绳子所组成角的角平分线，与水平面的夹角为α，受力分析如图所示 对轮胎：F合cosα＝Ff 解得： 故ABD错误，C正确。 故选：C。 考点七　受力分析 1．受力分析 把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析． 2．按顺序进行受力分析：首先分析重力，其次分析弹力，然后分析摩擦力，最后分析其他力．可将其概括为：____________________________. 3．受力分析的基本步骤 (1)明确研究对象——即确定分析受力的物体，研究对象可以是单个物体，也可以是多个物体组成的系统； (2)隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用； (3)画受力示意图——边分析边将力一一画在受力示意图上，准确标出力的方向，标明各力的符号． 2．一重、二弹、三摩擦，四其他 [例题19] （2024春•杭州期末）如图所示，瘦子甲和大力士乙用一根绳拔河（绳子质量不计），最后乙获胜。下列说法正确的是（　　） A．两人僵持不下保持静止时，地面对甲的摩擦力水平向右 B．两人僵持不下保持静止时，甲的重力和地面对甲的支持力是一对相互作用力 C．甲被加速向右拉时，绳对乙的拉力大小大于绳对甲的拉力大小 D．甲被加速向右拉时，绳对甲的拉力大小等于甲对绳的拉力大小 【解答】解：A、两人僵持不下保持静止时，甲有向右的运动趋势，地面对甲的摩擦力水平向左，故A错误； B、两人僵持不下保持静止时，甲的重力和地面对甲的支持力作用在同一物体上，是一对平衡力，故B错误； CD.同一根绳子的拉力相等，则甲被加速向右拉时，绳对乙的拉力大小和绳对甲的拉力大小是相等的，故C错误，D正确； 故选：D。 [例题20] （2024春•杭州期末）如图所示，三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2悬挂起来。静止时细线a与竖直方向的夹角和细线c与水平方向的夹角均为30°。则（　　） A．细线a的拉力大小为 B．细线b的拉力大小为G C．细线b与水平方向的夹角为45° D．细线c的拉力大于细线b的拉力 【解答】解：A．将两小球看成一个整体，受力如图 可得 Facos30°+Fccos60°＝2G Fasin30°＝Fcsin60° 联立，解得 故A错误； BC．以小球1为研究对象，设细线b与水平方向的夹角为，受力分析如图 Fasin30°＝Fbcosθ Facos30°＝Fbsinθ+G 联立，解得Fb＝G，θ＝30° 故B正确；C错误； D．综上所述，有Fb＝Fc＝G 故D错误。 故选：B。 [例题21] （2024•浙江模拟）图甲是传统民居建筑材料瓦片，相同的质量为m的瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图乙所示。下方瓦片的受力点均在其顶端，则瓦片（　　） A．4右端对地面的压力比左端的大 B．5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍 C．4顶端受到的压力大小为mg D．5左端对地面的压力为 【解答】解：A、1对2的压力为mg 2对4的压力为F24（mg+mg）mg 4对地面的压力F4（mg+F24），解得mg，故A错误； BD、2的右端所受支持力为F2mg 5的右端所受的支持力为F5（mg+2F2），解得F5mg，故D正确，B错误； C、4的顶端受到的压力大小为F＝F2mg，故C错误。 故选：D。 [例题22] （2024•金华二模）如图甲是一种常见的持球动作，用手臂挤压篮球，将篮球压在身侧。为了方便问题研究，将该场景模型化为如图乙，若增加手臂对篮球的压力，篮球依旧保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．篮球受到的合力增大 B．篮球对人的静摩擦力方向竖直向上 C．人对篮球的作用力的方向竖直向上 D．手臂对篮球的压力是由于篮球发生形变而产生的 【解答】解：AC、篮球受到重力和人对篮球的作用力下保持静止状态，根据力的平衡条件可知，篮球的重力与人对蓝球的作用力大小相等方向相反，即人对篮球的作用力的方向竖直向上，篮球受到的合力不变，A错误，C正确； B、篮球对人的静摩擦力在篮球与人的两个接触面间都有，根据受力平衡，两个摩擦力的向上的合力等于重力与压力的分力，根据相互作用力，人受到篮球的摩擦力不是竖直向上的，故B错误； D、根据弹力产生的特点，手臂对篮球的压力是由于手臂发生形变而产生的，D错误。 故选：C。 [例题23] 如图所示，半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上，静止于P上的光滑小圆柱体Q，质量为m，半径为R，此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切，下面说法正确的是（　　） A．Q受到P的弹力为 B．Q受到挡板MN的弹力为 C．若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，P受到地面摩擦力不变 D．若挡板水平向右缓慢移动一小段且P仍静止时，Q受到P的弹力变小 【解答】解：AB、对圆柱体Q受力分析，受到重力mg、挡板MN的支持力N1和P对Q的支持力N2，如图 由几何关系得：cosθ0.5 所以有：θ＝60° 根据平衡条件得：N1＝mgcosθmg N2mg，故A错误、B正确； CD、对P、Q整体受力分析，受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的支持力和地面对其向右的摩擦力，根据共点力平衡条件，有：f＝N1＝mgcotθ MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变小，故f变大，N2变大，故CD错误； 故选：B。 1. （2024春•杭州期末）如图，一艘正在高速行驶的游艇上，乘客用手触摸了正在飞行的野鸭，感觉到野鸭停在空中，对此下列说法正确的是（　　） A．乘客以野鸭为参考系是在高速运动的 B．研究飞行的野鸭相对乘客静止原因时，不能将野鸭看成质点 C．野鸭能相对乘客静止，是由于挥动翅膀时对空气有作用力 D．乘客感觉到野鸭停在空中是以静止湖水为参考系的 【解答】解：A、因为乘客用手触摸了正在飞行的野鸭，感觉到野鸭停在空中，所以乘客以野鸭为参考系是静止的，故A错误； B、研究飞行的野鸭相对乘客静止原因时，可以忽略野鸭的大小和形状，能将野鸭看成质点，故B错误； C、野鸭能相对乘客静止，是由于挥动翅膀时对空气有作用力，空气对翅膀的作用力让野鸭飞行，故C正确； D、乘客感觉到野鸭停在空中是以乘客自己为参考系，故D错误。 故选：C。 2. （2024春•杭州期末）如图是常见的钳子和扳手，钳子的一侧握把穿过扳手的小孔P卡在一起，然后把钳子的另一侧握把置于粗糙水平桌面上的Q点，适当调节两者的相对位置，整体可以静置于空中，（不考虑空气的影响）对此现象分析正确的是（　　） A．钳子受到桌面的摩擦力方向为水平向右 B．钳子对扳手的作用力可以不在竖直方向上 C．钳子和扳手整体的重心与Q点一定在同一竖直线上 D．若只将钳子两侧握把的夹角变大，平衡时桌面对钳子的作用力将变大 【解答】解：A、钳子和扳手整体的受力平衡，可知整体受重力与桌面对钳子的支持力，不受摩擦力，故A错误； B、扳手受力平衡，则钳子对扳手的作用力的方向一定在竖直向上，故B错误； C、以钳子和扳手整体为研究对象，由平衡条件可知，钳子和扳手整体受到的重力与桌子的作用力在同一条直线上，故钳子和扳手整体的重心与Q点一定在同一竖直线上，故C正确； D、整体重力不变，若只将钳子两侧握把的夹角变大，根据平行四边形定则可知，平衡时桌面对钳子的作用力不变，故D错误。 故选：C。 3. 如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重量是2N的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（　　） A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为1N，方向平行于斜面向上 C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上 【解答】解：小球受到重力G和弹性杆对小球的弹力F，由于小球处于静止状态，弹力与重力平衡，故弹性杆对小球的弹力方向应竖直向上，大小为F＝G＝2N。 故选：D。 4. 如图所示，沿光滑水平面运动的小滑块，当冲上光滑的斜面后，受到的力有（　　） A．重力、弹力、上冲力 B．重力、弹力 C．重力、弹力、下滑力 D．重力、弹力、上冲力、下滑力 【解答】解：小球受重力、斜面的支持力，没有上冲力，因为该力没有施力物体，也没有下滑力，下滑力是重力的一个分力。故B正确，A、C、D错误。 故选：B。 5. （2024•宁波二模）如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动。下列说法正确的是（　　） A．施力后，A、B之间的摩擦力一定比施力前大 B．施力后，B与墙面间的弹力可能与施力前相等 C．施力后，B与墙面间的摩擦力可能与施力前相等 D．施力后，A对B的作用力可能比施力前小 【解答】解：A、对A物体分析，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsinα，若F＝2mAgsinα，则A、B之间的静摩擦力大小还是等于mAgsinα，所以A、B之间的摩擦力可能不变，故A错误； B、以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，施加力F后，B与墙面的弹力变为Fcosα，弹力增大，故B错误； C、对整体分析，因为AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，由于水平方向没有外力作用，故整体和墙间没有弹力，也就肯定没有摩擦力；施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡条件知，则B与墙之间一定有摩擦力，摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力，方向竖直向下，所以施力前后的摩擦力不可能相等，故C错误； D、对A分析可知，施力前A受重力和B对A的作用力处于平衡，B对A的作用力大小等于A的重力，施力后A受重力、推力以及B对A的作用力，推力和B对A的作用力的合力等于A的重力，根据力的合成可知，B对A的作用力可能小于A的重力，再由牛顿第三定律可知，施力后A对B的作用力可能比施力前小，故D正确。 故选：D。 6. 如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2L，现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为（　　） A．mg B． C． D． 【解答】解：由图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60°； 结点C受力平衡，则受力分析如图所示，则CD绳的拉力T＝mgtan30°mg； D点受绳子拉力大小等于T，方向向左；要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的F1，及另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为拉力的大小；故最小力F＝Tsin60°mg； 故选：C。 7. （2023秋•温州期末）擦窗机器人是家庭清洁神器。如图所示，机器人通过机身底部的吸盘抽气而产生“吸附力”，“吸附”在竖直玻璃上保持静止。下列说法正确的是（　　） A．机器人受到三个力作用处于平衡状态 B．玻璃对机器人的作用力平行于玻璃面向上 C．玻璃对机器人的作用力大于机器人受到的重力 D．当机器人受到的“吸附力”增大，它受到的摩擦力也增大 【解答】解：A.机器人受重力、静摩擦力、支持力和“吸附力”共四个力作用，其中“吸附力”的施力物体是空气，是由气压差产生的，静摩擦力和支持力的施力物体是玻璃，故A错误； B.玻璃对机器人有静摩擦力和支持力作用，静摩擦力平行于玻璃面向上，支持力垂直于玻璃面，而作用力是这两力的合力，故B错误； C.玻璃对机器人有静摩擦力和支持力作用，玻璃对机器人的作用力是静摩擦力和支持力的合力，数值大于机器人受到的重力，故C正确； D.当机器人受到的“吸附力”增大，根据平衡条件，它受到的摩擦力大小仍等于重力，故D错误。 故选：C。 8. 如图所示，小方块代表一些相同质量的钩码，图1中O为轻绳之间连接的结点，图2中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码，两装置处于静止状态，现将图1中B滑轮的端点B稍稍右移一些，图2中的端点B沿虚线稍稍上移一些，（2图中的绳长不变）则关于图θ角和OB绳的张力F的变化，下列说法正确的是（　　） A．1、2图中的θ角均增大，F均不变 B．1、2图中的θ角均不变，F均不变 C．1图中θ角增大、2图中θ角不变，张力F均不变 D．1图中θ角减小、T不变，2图中θ角增大，F减小 【解答】解：图1中，根据钩码个数，O点所受的三个力正好构成直角三角形，若端点B沿虚线稍稍右移一些，三力大小F不变，根据力的合成法则，可知，方向不变，即夹角θ不变。 图2中，因光滑的滑轮，且绳子中的张力相等，则A、B的力总是相等的，因此合力平分A、B绳的夹角，即使稍上移，绳子张力大小F仍不变，则根据力的合成法则，可知，AB夹角不变，则θ角不变。故B正确，ACD错误。 故选：B。 9. （2024•甘孜州模拟）如图所示，三本完全相同的物理课本a、b、c叠放在倾角为θ的斜面上处于静止状态，已知每本物理课本的质量为m，重力加速度为g．下列说法正确的是（　　） A．a、b间摩擦力为零 B．b对c压力大小为2mgcosθ C．c受斜面摩擦力大小为mgsinθ D．b受a、c摩擦力合力大小为2mgsinθ 【解答】解：A、对a受力分析，a受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡知，b对a的摩擦力f＝mgsinθ，故A错误。 B、对ab整体分析，在垂直斜面方向上平衡，有：N＝2mgcosθ，可知b对c的压力大小为2mgcosθ，故B正确。 C、对abc整体分析，整体受重力、支持力和摩擦力，根据平衡得，斜面对c的摩擦力f＝3mgsinθ，故C错误。 D、b在沿斜面方向上受a、c的摩擦力，以及重力沿斜面方向的分力，根据平衡知，a、c对b摩擦力的合力大小为mgsinθ，故D错误。 故选：B。 10. （2023•浙江模拟）《天工开物》记录的测量拉弓所需力量的方法如图所示。弦系在弓上a、b两点，并挂在光滑秤钩上，弓的下端系上重物。秤杆水平平衡时，挂秤砣处的刻度值为M（此时秤钩对弦的拉力大小为Mg），秤钩两侧弦的夹角为2θ。则弦对a点的拉力大小为（　　） A．Mg B． C． D． 【解答】解：以弓和所挂重物为研究对象，设弦对a点的拉力为F，如图所示 根据共点力平衡 2Fcosθ＝Mg 整理解得F 故B正确，ACD错误。 故选：B。 11. （2023春•杭州期末）如下图甲为某品牌家用燃气灶炉架，它用同一水平面对称分布的四个爪支撑炒菜锅。若将总质量为m的锅放在燃气灶炉架上，锅是半径为R的球面，简化为如图乙所示，忽略爪与锅之间的摩擦力，则每个爪与锅之间的弹力（　　） A．等于mg B．小于mg C．R越大，弹力越大 D．R越大，弹力越小 【解答】解：AB．设每个爪与锅之间的弹力为F，根据对称性可知，正对的一对爪对锅的弹力的合力方向是竖直向上的， 所以四个爪对锅的弹力在竖直方向的分力大小之和等于锅的重力，设正对的一对爪之间的距离为d， 根据几何关系可知，弹力F与竖直方向之间的夹角的正弦值为， 在竖直方向上，根据平衡的条件可得4Fcosθ＝mg，解得， 因为θ＞0，则cosθ＜1，所以，故A、B均错误； CD．根据可知，R越大，则越小，即sinθ越小，所以cosθ越大，则弹力F越小，故C错误，D正确； 故选：D。 12. （2023秋•温州期中）如图所示，两个长度相同的轻绳在中点处垂直交叉形成一个“绳兜”，重力为G的光滑球静置于“绳兜”中。绳端挂于O点静止，A、B、C、D为每根绳与球面相切的点，OA＝OB＝OC＝OD＝2R，R为球的半径，则OA绳中的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：设OA、OB、OC、OD与竖直方向夹角为θ，OA、OB、OC、OD绳子拉力为T根据受力分析及几何关系可知4Tcosθ＝G 竖直方向夹角余弦值为 联立可得：，故A正确，BCD错误； 故选：A。 13. 如图所示，物块A放置在倾角为45°的斜面B上，A、B间接触面光滑；在物块A上施加一水平力F，使A、B一起沿水平面向左匀速滑动。若B与水平面间的动摩擦因数为μ，则A与B的质量之比为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：对物体A受力分析可知：F＝mAgtan45°＝mAg； 对AB整体有：F＝μ（mA+mB）g， 联立解得： 故A正确，BCD错误 故选：A。 14. （2023秋•余姚市校级月考）如图所示，有趣的冰箱贴通过磁铁的磁力吸在冰箱上，可增添生活的乐趣，关于吸在冰箱上的某个冰箱贴受力情况，下列说法正确的是（　　） A．冰箱贴受到三个力的作用 B．冰箱贴对冰箱的磁力大于冰箱对冰箱贴的弹力 C．冰箱贴对冰箱的磁力和冰箱贴对冰箱的弹力是一对平衡力 D．冰箱贴对冰箱的磁力与冰箱对冰箱贴的弹力是一对相互作用力 【解答】解：A、冰箱贴受重力、摩擦力、磁力、弹力共四个力的作用，故A错误； B、冰箱贴对冰箱的磁力等于冰箱对冰箱贴的弹力，故B错误； C、冰箱贴对冰箱的磁力和冰箱贴对冰箱的弹力是一对平衡力，故C正确； D、冰箱贴对冰箱的磁力与冰箱对冰箱贴的磁力是一对相互作用力，故D错误； 故选：C。 15. 如图所示，在倾角为θ的足够长斜坡上，用细绳水平拉着一个质量为m的均匀实心球。已知斜坡的表面非常光滑，细绳的延长线经过球心，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．细绳对球的拉力大小为 B．斜面对球的支持力大小为mgtanθ C．适当增加细绳长度，则绳子对球的拉力将减小 D．适当增加细绳长度，则斜面对球的支持力将增大 【解答】解：AB．对小球受力分析，如图所示 由平衡条件：FNcosθ＝GFNsinθ＝F 解得F＝mgtanθ 故AB错误； CD．适当增加细绳长度，则绳子的拉力方向逆时针旋转，由平衡条件，支持力和绳子拉力的合力与重力等大反向，画出重力等大方向的力，由矢量三角形如图所示 绳子对球的拉力将减小，斜面对球的支持力将减小，故D错误，C正确。 故选：C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$