02  相互作用【核心知识查漏】-2025年高考物理冲刺抢押秘籍（上海专用）

核心知识查漏02 相互作用 一、弹力、摩擦力 1．弹力方向的判断 弹力的方向总与接触面垂直，与施力物体恢复形变的方向相同，作用在受力物体上。下页表格是五种见模型中弹力的方向。 常见的弹力 弹力的方向 弹簧两端的弹力 与弹簧中心轴线重合，指向弹簧弹簧两端的弹力恢复原状的方向 轻绳的弹力 沿轻绳并指向轻绳收缩的方向 面与面接触的弹力 垂直于接触面并指向受力物体 点与面接触的弹力 过接触点垂直于接触面（或接触点与面接触的弹力面的切面）并指向受力物体 杆的弹力 可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析 实验 2 探究弹簧弹力与形变量的关系 胡克定律：弹簧发生弹性形变时弹力的大小 F 与弹簧形变量的大小 x 成【正比】，即【F = kx】，式中 的 k 称为弹簧的【劲度系数】，单位是【N/m】。 2．摩擦力的理解 （1）摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反。 （2）摩擦力总是阻碍物体间的相对运动（或相对运动趋势），但不一定阻碍物体的运动。 （3）摩擦力不一定是阻力，也可以是动力；摩擦力不一定使物体减速，也可以使物体加速。 （4）受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定保持相对静止；同理，受动摩擦力作用的物体不一定运动，但一定有相对运动。 3．摩擦力大小的计算 （1）在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。 （2）滑动摩擦力的大小可以用公式Ff=μFN计算，而静摩擦力没有公式可用，只能利用平衡条件或牛顿第二定律列方程计算。这是因为静摩擦力是被动力，其大小随状态而变，介于0~Ffmax之间。 （3）公式“Ff=μFN”中FN是物体对接触面的正压力，并不总是等于物体的重力。 （4）滑动摩擦力的大小与物体的速度大小无关，与接触面积的大小也无关。 二、力的合成与分解 1．正确理解合力与分力的大小关系 计算合力不是将两个力直接相加，合力与分力的计算应遵从平行四边形定则。 （1）合成力时，要正确理解合力与分力的大小关系。合力与分力的大小关系要视情况而定，不能形成合力总大于分力的思维定式。 （2）三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小力的和与第三个较大力之差。 2．在力的计算过程中正确选择按力产生的效果分解或正交分解 选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定。一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常按力产生的效果进行分解；若这三个力中，有两个力互相垂直，可选用正交分解。当物体受到三个以上的力时，也常用正交分解。 1．（2024·上海虹口·统考一模）二、滑雪比赛 冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员与滑雪板一起从高处滑下，通过跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析时，不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。 若空气阻力不可忽略，运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【解析】若空气阻力不可忽略，运动员在空中滑行时受重力和空气阻力，空气阻力与运动方向相反，所以合力方向如图C所示。故选C。 2．（2024·上海虹口·统考一模）五、无线充电宝 无线充电宝是一种无线移动电源，在发送端（充电宝）和接收端（手机）各有一个线圈。工作时，发送端的线圈中通有高频变化的电流，两者彼此靠近时，就可以将充电宝中的电能传送到被充电的手机里。    某款无线充电宝具有磁吸功能，将手机倒吸在充电宝上也不会脱落，如图所示，则充电宝对手机产生 个力的作用，增大手机屏幕与水平方向的夹角α，充电宝对手机的合力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。    【答案】3 不变 【解析】由于充电宝将手机倒吸在充电宝上也不会脱落，则充电宝对手机有一个垂直于手机屏幕向上的吸引力、一个垂直于手机屏幕向下的弹力和一个沿手机屏幕向上的静摩擦力，则充电宝对手机产生3个力的作用。 增大手机屏幕与水平方向的夹角α，手机倒吸在充电宝上也不会脱落，则充电宝对手机的合力始终等于手机重力保持不变。 3．（2024·上海黄浦·统考一模） 月球探测工程2004年起中国正式开展月球探测工程，嫦娥工程分为无人月球探测、载人登月和建立月球基地三个阶段。我国已先后成功实施四次月球探测任务，计划在2030年前实现首次登陆月球。月球表面重力加速度为。 嫦娥号登陆月球时，沿图中虚线方向做匀减速直线运动靠近月球表面，则发动机的喷气方向可能为（　　） A．B．C．D． 【答案】D 【解析】嫦娥五号落月接近段将沿图中虚线做匀减速直线运动，故受到的合力方向与运动方向相反，因受到的重力竖直向下，通过受力分析可知 ，故选D。 4．（2024·上海静安·统考一模）四、弹簧 在弹性限度内的弹簧能恢复原状，且弹簧的弹力大小与形变量间的关系较简洁，弹簧在人们的生产生活中应用广泛。 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。 （1）某次测量，弹簧下端的指针在刻度尺的位置如图甲所示，指针示数为 cm。 （2）该同学将弹簧置于水平桌面测量出弹簧原长，接着竖直悬挂添加钩码进行多次实验，描绘的弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图线如图乙所示，图线的横截距不为零，主要原因是 。 （3）如图丙所示，该同学把两根弹簧连接起来探究。在弹性限度内，将钩码逐个挂在弹簧下端，多次实验，记录钩码总重力及相应的指针A、B的示数和，由实验数据 （选涂：A．“能”，B．“不能”）得出弹簧Ⅱ的劲度系数，理由是 。 【答案】（1）15.95/15.94/15.96 （2）弹簧自身的重力使弹簧发生了伸长形变 （3）见解析 【解析】（1）由图甲可知，指针示数为15.95cm。 （2）由乙可知，当F=0时，形变量x不为零，主要原因是弹簧自身的重力使弹簧发生了伸长形变。 （3）能得出弹簧Ⅱ的劲度系数，根据题意可知，由（LB–LA）可得每次实验弹簧Ⅱ的长度，减去弹簧Ⅱ的原长可得形变量x2，做出F–x2图像，可得劲度系数。 5．（2024·上海·四区统考一模）弹弓是一种传统非遗技艺项目的器械。图（a）是一种“Y”型弹弓，两根完全相同的皮筋一端和弹兜相连，另一端分别固定在Y形支架的两个弓眼上，弹兜和皮筋质量均可忽略不计。使用者先拉伸皮筋，并保持弹丸静止，此时两皮筋长度相同，如图（b）所示，然后释放弹丸，让其弹出。 用力拉皮筋使弹丸处于静止状态时，两侧皮筋间夹角为。若仅增大弓眼间距，再用力拉皮筋使弹丸处于静止状态，此时两皮筋间的夹角仍为，则（    ） A．F1>F2 B．F1=F2 C．F1<F2 【答案】C 【解析】保持两皮筋间的夹角为θ不变，仅增大弓眼间距，根据几何关系可知，两皮筋变长，则皮筋上的弹力变大，而两力夹角不变，根据力的合成可知，合力变大，弹丸处于静止状态，则外力与两皮筋合力等大反向，所以外力变大，则F1<F2。故选C。 6．（2024·上海浦东新·统考一模）飞行之旅 某同学购买了一张单程机票。此次飞行的相关信息见图1、2。在这趟飞行过程中他不仅领略了祖国的大好河山，更是发现了不少有趣的物理现象。 飞机在空中水平飞行时，该同学将靠背上的小桌板放下，其上放有质量为m的饮料杯（含饮料），如图所示。 当飞机匀速飞行时，关于饮料杯对桌板作用力F的示意图，正确的是( )         【答案】 C 【解析】饮料杯对桌板作用力F作用在桌板上，为对桌板的压力，方向竖直向下。 故选C。 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $$ 核心知识查漏02 相互作用 一、弹力、摩擦力 1．弹力方向的判断 弹力的方向总与接触面垂直，与施力物体恢复形变的方向相同，作用在受力物体上。下页表格是五种见模型中弹力的方向。 常见的弹力 弹力的方向 弹簧两端的弹力 与弹簧中心轴线重合，指向弹簧弹簧两端的弹力恢复原状的方向 轻绳的弹力 沿轻绳并指向轻绳收缩的方向 面与面接触的弹力 垂直于接触面并指向受力物体 点与面接触的弹力 过接触点垂直于接触面（或接触点与面接触的弹力面的切面）并指向受力物体 杆的弹力 可能沿杆，也可能不沿杆，应具体情况具体分析 实验 2 探究弹簧弹力与形变量的关系 胡克定律：弹簧发生弹性形变时弹力的大小 F 与弹簧形变量的大小 x 成【正比】，即【F = kx】，式中 的 k 称为弹簧的【劲度系数】，单位是【N/m】。 2．摩擦力的理解 （1）摩擦力的方向总是与物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反，但不一定与物体的运动方向相反。 （2）摩擦力总是阻碍物体间的相对运动（或相对运动趋势），但不一定阻碍物体的运动。 （3）摩擦力不一定是阻力，也可以是动力；摩擦力不一定使物体减速，也可以使物体加速。 （4）受静摩擦力作用的物体不一定静止，但一定保持相对静止；同理，受动摩擦力作用的物体不一定运动，但一定有相对运动。 3．摩擦力大小的计算 （1）在确定摩擦力的大小之前，首先分析物体所处的状态，分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。 （2）滑动摩擦力的大小可以用公式Ff=μFN计算，而静摩擦力没有公式可用，只能利用平衡条件或牛顿第二定律列方程计算。这是因为静摩擦力是被动力，其大小随状态而变，介于0~Ffmax之间。 （3）公式“Ff=μFN”中FN是物体对接触面的正压力，并不总是等于物体的重力。 （4）滑动摩擦力的大小与物体的速度大小无关，与接触面积的大小也无关。 二、力的合成与分解 1．正确理解合力与分力的大小关系 计算合力不是将两个力直接相加，合力与分力的计算应遵从平行四边形定则。 （1）合成力时，要正确理解合力与分力的大小关系。合力与分力的大小关系要视情况而定，不能形成合力总大于分力的思维定式。 （2）三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小力的和与第三个较大力之差。 2．在力的计算过程中正确选择按力产生的效果分解或正交分解 选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定。一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常按力产生的效果进行分解；若这三个力中，有两个力互相垂直，可选用正交分解。当物体受到三个以上的力时，也常用正交分解。 1．（2024·上海虹口·统考一模）二、滑雪比赛 冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成。运动员与滑雪板一起从高处滑下，通过跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地。分析时，不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响。 若空气阻力不可忽略，运动员在空中滑行时所受合力的图示正确的是（　　） A．B．C．D． 2．（2024·上海虹口·统考一模）五、无线充电宝 无线充电宝是一种无线移动电源，在发送端（充电宝）和接收端（手机）各有一个线圈。工作时，发送端的线圈中通有高频变化的电流，两者彼此靠近时，就可以将充电宝中的电能传送到被充电的手机里。    某款无线充电宝具有磁吸功能，将手机倒吸在充电宝上也不会脱落，如图所示，则充电宝对手机产生 个力的作用，增大手机屏幕与水平方向的夹角α，充电宝对手机的合力 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。    3．（2024·上海黄浦·统考一模） 月球探测工程2004年起中国正式开展月球探测工程，嫦娥工程分为无人月球探测、载人登月和建立月球基地三个阶段。我国已先后成功实施四次月球探测任务，计划在2030年前实现首次登陆月球。月球表面重力加速度为。 嫦娥号登陆月球时，沿图中虚线方向做匀减速直线运动靠近月球表面，则发动机的喷气方向可能为（　　） A．B．C．D． 4．（2024·上海静安·统考一模）四、弹簧 在弹性限度内的弹簧能恢复原状，且弹簧的弹力大小与形变量间的关系较简洁，弹簧在人们的生产生活中应用广泛。 某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。 （1）某次测量，弹簧下端的指针在刻度尺的位置如图甲所示，指针示数为 cm。 （2）该同学将弹簧置于水平桌面测量出弹簧原长，接着竖直悬挂添加钩码进行多次实验，描绘的弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图线如图乙所示，图线的横截距不为零，主要原因是 。 （3）如图丙所示，该同学把两根弹簧连接起来探究。在弹性限度内，将钩码逐个挂在弹簧下端，多次实验，记录钩码总重力及相应的指针A、B的示数和，由实验数据 （选涂：A．“能”，B．“不能”）得出弹簧Ⅱ的劲度系数，理由是 。 5．（2024·上海·四区统考一模）弹弓是一种传统非遗技艺项目的器械。图（a）是一种“Y”型弹弓，两根完全相同的皮筋一端和弹兜相连，另一端分别固定在Y形支架的两个弓眼上，弹兜和皮筋质量均可忽略不计。使用者先拉伸皮筋，并保持弹丸静止，此时两皮筋长度相同，如图（b）所示，然后释放弹丸，让其弹出。 用力拉皮筋使弹丸处于静止状态时，两侧皮筋间夹角为。若仅增大弓眼间距，再用力拉皮筋使弹丸处于静止状态，此时两皮筋间的夹角仍为，则（    ） A．F1>F2 B．F1=F2 C．F1<F2 6．（2024·上海浦东新·统考一模）飞行之旅 某同学购买了一张单程机票。此次飞行的相关信息见图1、2。在这趟飞行过程中他不仅领略了祖国的大好河山，更是发现了不少有趣的物理现象。 飞机在空中水平飞行时，该同学将靠背上的小桌板放下，其上放有质量为m的饮料杯（含饮料），如图所示。 当飞机匀速飞行时，关于饮料杯对桌板作用力F的示意图，正确的是( )         5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$