第二章 相互作用 讲义-2027届高考物理一轮复习重点题型知识点归纳及典型案例

该高中物理高考复习讲义聚焦“相互作用”核心模块，涵盖胡克定律、受力分析、共点力平衡及动态平衡（恒定变、相似三角形、辅助圆）等高考高频考点，按“考点必记（概念规律）—典型案例（题型分类+解析）”逻辑架构知识体系，通过考点梳理、方法指导（如动态平衡口诀）、真题训练（高频题、模拟题）等环节，帮助学生系统突破难点。 资料创新采用“口诀秒解+模型建构”教学策略，如动态平衡中“竖小平大，垂直最小”口诀快速判断力的变化，晾衣杆问题“近小远大，纵不变”规律简化分析，培养学生科学思维与模型建构能力。设置分层题型（易错题、重点题、高考题）配合即时解析，确保高效复习，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指引。

高中物理高考重点题型知识点归纳及典型案例 第二章 相互作用 考点必记 1.胡克定律 (1)内容：弹簧发生弹性形变时，弹力F的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。 (2)公式：F=kx。公式中的k是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的软硬程度，由弹簧本身的性质决定，与弹力大小无关。在国际单位制中，k的单位为“N/m”。 2.应用胡克定律的四个关键 (1)弹簧发生形变时必须在弹性限度内。 (2)x是弹簧的形变量，不是弹簧的原长，也不是弹簧形变后的长度。 (3)F-x图像为一条经过原点的倾斜直线，图线斜率表示弹簧的劲度系数。同一根弹簧，劲度系数不变。 (4)胡克定律的差量形式： 。因此，弹簧弹力的变化量△F与弹簧形变量的变化量△x也成正比。 2.受力分析步骤 明确研究对象 确定受力分析的物体(单个物体或系统，也可以是一个结点) 隔离物体分析 将研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析哪些物体对它施加了力 受力分析 1.分析研究对象受到的重力和已知力 2.分析研究对象受到的弹力(弹力个数不超过接触物的个数) 3.分析研究对象受到的摩擦力(摩擦力个数不超过接触物个数) 画出受力示意图 边受力分析边画出受力示意图 检查受力分析是否有误 1.检查画出的每一个力是否能找到施力物体 2.检查分析结果是否能使研究对象处于题目所给的运动状态 3.共点力作用下物体的平衡 (1)共点力的概念：如果一个物体受到两个或多个力的作用，这些力共同作用在同一物体上，或者虽不作用在同一点，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫共点力。 (2)平衡状态：我们认为物体处于静止或匀速直线运动时的运动状态是平衡状态，即物体受力平衡，此状态也称之为平衡态。 (3)如果物体受到共点力的作用而处于平衡态，那么其所受合力为零，即 这就是共点力平衡的条件。 典型案例1 胡克定律的差量式问题 知识点 胡克定律的差量式主要出题情景： 题目通常会考查在弹簧与物块组成的系统中，弹簧的前后两种状态下的形变量不同，需要根据题目给出的数据计算弹簧的劲度系数或弹簧所挂物体的质量。 胡克定律的差量式：△F =k△x。因此，弹簧弹力的变化量△F与形变量的变化量Δx成正比。 题型1 高频题 如图甲所示，将劲度系数为k=500N/m的轻弹簧上端固定，将小球固定在弹簧下端，平衡时，轻弹簧的长度为 如图乙所示，将此轻弹簧下端固定在水平地面上，将小球置于轻弹簧上端，平衡时，弹簧竖直且长度为 重力加速度g取 10m/s²,则该小球的质量为( ) A. 1kg B. 1.5kg C. 2kg D. 2.5kg 参考答案解析 【答案】A 【解析】设弹簧原长为l₀，当弹簧上端固定时，由胡克定律可得 当弹簧下端固定时，有 联立解得m=1kg,故A正确, B、C、D错误。 题型2 易错题 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 和 ，上面木块压在上面的轻质弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态，重力加速度为g。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的轻质弹簧，在此过程中上面木块移动的距离为( ) A. B. C. D. 参考答案解析 【答案】C 【解析】系统处于原来状态时，上面弹簧的弹力 弹簧被压缩的长度 下面弹簧的弹力 被压缩的长度 当上面的木块离开上面弹簧时，下面弹簧的弹力 弹簧被压缩的长度 所以上面木块移动的距离 典型案例2 三力平衡问题 知识点 1.三力平衡主要出题情景： 如果一个物体受到两个或者更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但力的作用线的延长线交于一点，这样的一组力叫共点力。认为物体处于静止或匀速直线运动时的状态是平衡状态，即物体受力平衡，也称之为平衡态。如果物体受到共点力的作用而处于平衡态，那么其所受合力为零。 2.三力平衡的解题方法： (1)物体在三力作用下而处于平衡状态时，若三个力不共线，则三个力首尾相连的矢量图必为一闭合三角形； (2)物体受到多个力作用而处于平衡状态时，其中任意一个力必定与余下的其他力的合力等大、反向、共线。 题型3 高频题 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(圆心为O)静置在两半圆柱体上，a、b为圆柱体与两半圆柱体的相切点， 圆柱体的半径 Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8, 则光滑圆柱体受到左、右两个半圆柱体的支持力 Fa、Fb大小分别为( ) A. B. C. D. 参考答案解析 【答案】D 【解析】对圆柱体进行受力分析，如图所示。由几何关系得 故A、B、C错误,D正确。 题型4 模拟题 2024年春节，为增加节日的喜庆气氛，某街道两旁用如图所示的装置挂上了大红灯笼。轻绳OA、OC的结点O与弹簧右端重合，OA 与竖直墙壁的夹角为53°，OB为轻弹簧，弹簧的劲度系数为1000 N/m，弹簧处于水平。已知灯笼的质量为10kg,sin53°=0.8,cos53°=0.6, 重力加速度大小g取1 下列说法正确的是( ) A.弹簧处于拉伸状态 B.轻绳 OA 上的弹力大小为 100 N C.弹簧的形变量为10cm D.轻绳OC 上的弹力大小为100N 参考答案解析 【答案】D 【解析】对O点进行受力分析，受力情况如图所示。由对O点的受力分析可知，弹簧提供一个向右的弹力，因此弹簧处于压缩状态，A错误；由于OA轻绳的拉力在竖直方向上的分力与灯笼的重力相平衡，则可得 求得 ≈167N，故B错误；由于弹簧向右的弹力与轻绳OA的拉力在水平方向上的分力相平衡，则可得 再由胡克定律F=kx可得x=0.133m=13.3cm，C错误；灯笼受到竖直向下的重力和轻绳OC竖直向上的弹力，并保持静止，因此轻绳OC的弹力大小等于灯笼重力大小，即.F=mg=10×10N=100N,故D正确。 典型案例3 动态平衡—恒定变问题 知识点 动态平衡—恒定变问题 在题目中，物体所受的三个力，有一个力的大小、方向均不变，称之为恒力；另一个力的方向不变，大小变化，称之为定力；第三个力则大小、方向均发生变化，称之为变力。 先正确分析物体的受力，画出受力分析图，将三个力首尾相连构成闭合三角形。然后将方向不变的力的矢量延长，根据物体所受三个力中两个力变化而又维持平衡关系时，这个闭合三角形总是存在，只不过形状发生改变而已，比较这些不同形状的矢量三角形，各力的大小及变化就一目了然了。 对于动态平衡中的恒定变问题，可用独家口诀秒解：竖小平大，垂直最小。 题型5 模拟题 如图所示，一灯笼悬挂于两墙壁之间，绳OA水平。若使悬挂点A向上移动并适当将绳OA延长，以保持O点的位置不变，则A点缓慢向上移动的过程中，绳OA的拉力大小F₁和绳OB的拉力大小F₂的变化情况是( ) A. F₁先减小后增大 B. F₁逐渐增大 C. F₂先减小后增大 D. F₂逐渐增大 参考答案解析 【答案】A 【解析】以O点为研究对象，O点处于平衡状态，根据受力平衡，则AO上的力与BO上的力的合力与灯笼的重力大小相等，方向相反，如图所示。由图可知，在A点向上移动的过程中，绳子OB上的拉力F₂逐渐减小，OA 上的拉力 先减小后增大，故B、C、D错误,A 正确。 题型6 高频题 如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到90°的过程中 A.小球对墙的压力减小 B.小球对薄板的压力增大 C.小球对墙的压力先减小后增大 D.小球对薄板的压力可能小于球的重力 参考答案解析 【答案】A 【解析】以小球为研究对象，小球处于平衡状态，根据受力分析图可知，墙壁对球的压力 逐渐减小，薄板给小球的支持力 逐渐减小，根据牛顿第三定律可知墙壁受到的压力减小，薄板受到的压力减小。当墙与薄板之间的夹角θ缓慢地增大到 的过程中，根据图可知薄板对小球的支持力大于小球的重力，故A正确，B、C、D错误。 典型案例4 动态平衡—相似三角形问题 知识点 动态平衡——相似三角形问题的题目情境： 在题目中，物体所受的三个力，有一个力的大小方向均不变，其他两个力的大小、方向均发生变化，且三个力中没有两力保持垂直关系。这类题型通常使用相似三角形法分析。 如图所示，左边的三角形为几何三角形，右边的三角形为力的矢量三角形，由三角形的相似可以得到 之后可根据比例式中某个变量的变化来判断其他变量的变化。 题型7 易错题 如图所示，半圆柱体放在粗糙水平地面上，圆心O的正上方固定一个光滑小定滑轮，轻质绳一端拴一光滑小球后将小球置于半圆柱体上的A点，另一端绕过定滑轮并用拉力T拉住。现缓慢地将小球从A 点拽到B点，在此过程中，半圆柱体对小球的支持力N以及细线对小球的拉力T的大小变化情况分别是( ) A.细线对小球的拉力T变大，半圆柱体对小球的支持力N不变 B.细线对小球的拉力T变小，半圆柱体对小球的支持力N变小 C.地面对半圆柱体的支持力变小 D.地面对半圆柱体的摩擦力变小 参考答案解析 【答案】D 【解析】对小球进行受力分析，作出N、T的合力F，如图所示。由平衡条件得F=G，由△NAF与 相似可得 得 缓慢地将小球从A点拽到B点的过程中，O₁O、AO不变，( 变小，所以细线对小球的拉力T变小，半圆柱体对小球的支持力N不变，故A、B错误；小球从A到B的过程中，T的竖直分量减小，T的水平分量减小，对小球和半圆柱体组成的整体分析得地面对半圆柱体的支持力变大，地面对半圆柱体的摩擦力变小，故C错误，D正确。 题型8 重点题 如图所示，一小球套在竖直固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔后用力拉住，开始时小球在圆环最低点的右侧。现缓慢拉动轻绳，使小球沿圆环缓慢上升一小段距离。对该过程，下列说法正确的是 ( ) A.小球对轻绳的拉力增大 B.小球对轻绳的拉力减小 C.小球对圆环的压力增大 D.小球对圆环的压力减小 参考答案解析 【答案】B 【解析】小球受三个力的作用：重力G、轻绳拉力F和圆环的弹力N。小球的受力分析图如图所示。由平衡条件可知，重力G与弹力N的合力.F'的大小等于轻绳拉力 F的大小，两者方向相反，根据力的矢量三角形GF'A与几何三角形OAB相似，则有 整理得 现缓慢拉动轻绳，使小球沿圆环缓慢上升一小段距离，即当A点上移时，半径R不变，AB减小，故F减小，N不变，由牛顿第三定律可知小球对轻绳的拉力减小，小球对圆环的压力不变，故A、C、D错误，B正确。 典型案例5 动态平衡一辅助圆问题 知识点 1.辅助圆模型特点： 物体所受的三个力中，有一个力的大小、方向均不变(此力通常为重力，也可能是其他恒力)，其他两力的大小、方向均发生变化，但二者之间的夹角保持不变。 2.三力动态平衡辅助圆法的求解步骤： 第一步：绘制力的图示。将三个力首尾相接，构成矢量三角形。 第二步：确定辅助圆。以恒力为弦，绘制圆周，使其他两力的交点恰在圆上，此圆即辅助圆，其实就是作所受的三个力组成的三角形的外接圆。 第三步：在圆按题干要求移动两力的交点，观察两力大小的变化情况 此场景中，恒力对应圆周内的一条弦，而弦同侧的任意圆周角大小相等，故圆周角的两条边对应其他两个力，这两个力中，其中一个力方向水平时，另一个力取得最大值。 题型9 重点题 如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦。在转动过程中( ) A.圆柱体对木板的压力逐渐增大 B.圆柱体对木板的压力先增大后减小 C.两根细绳上的拉力均先减小后增大再减小 D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 参考答案解析 【答案】B 【解析】画出圆柱体所受的三个力的动态变化关系图，如图所示， 从图上可以看出，细绳拉力逐渐减小，而木板对圆柱体的支持力先变大再变小，由牛顿第三定律可知圆柱体对木板的压力先增大后减小，故A、C错误，B正确； 由于两绳拉力的合力T减小，而两绳的夹角保持不变，故两绳上的拉力减小，D错误。 题型10 模拟题 如图所示，一质量为M的物体用轻绳悬挂于O点，开始时轻绳OA水平，OA、OB两绳之间的夹角α=150°。现将两绳同时顺时针缓慢转过 且保持O点及夹角α不变，物体始终保持静止状态。在旋转过程中，设绳OA的拉力为 绳OB的拉力为F₂，则下列说法正确的是 ( ) A. F₁逐渐增大,最终等于 Mg B. F₁先减小后增大 C. F₂逐渐减小，最终等于零 D. F₂先增大后减小 参考答案解析 【答案】C 【解析】由题意知，结点O受三个力作用而处于动态平衡状态，初始时OA和OB的夹角 且始终不变。作出O点所受三个力的矢量三角形的外接圆，如图所示。 则重力为不变的弦、两力所夹的圆周角始终为 由图可知，OA绳顺时针转过 的过程中， 先增大后减小，最终等于 Mg，故A、B错误； 初始时刻， 方向水平， 恰好为其外接圆的直径，OB 绳顺时针转过 的过程中， 逐渐减小，当绳OB处于竖直位置时， 故C正确，D错误。 典型案例6 整体隔离问题 知识点 1.使用整体隔离思想，需要理解系统和内力与外力 (1)系统(连接体、叠加体)：几个相互联系的、在外力作用下一起运动的物体。相互作用的物体称为系统或连接体，由两个或两个以上的物体组成。 (2)内力与外力：系统内物体间的相互作用力叫内力，系统外部物体对系统内物体的作用力叫外力。 2.整体隔离思想应用 (1)隔离法就是将研究对象从其周围的环境中隔离出来单独进行研究，这个研究对象可以是一个物体，也可以是物体的一个部分，广义的隔离法还包括将一个物理过程从其全过程中隔离出来。 (2)整体法是将几个物体看作一个整体，或将看上去具有明显不同性质和特点的几个物理过程作为一个整体过程来处理。 隔离法和整体法看上去相互对立，但两者在本质上是统一的，因为将几个物体看作一个整体之后，还是要将它们与周围的环境隔离开来的。 题型11 易错题 如图所示，A、B两木块放在粗糙水平面上，它们之间用不可伸长的轻绳相连，两次连接情况中轻绳倾斜方向不同。已知两木块与水平面间的动摩擦因数均为μ，两次连接情况下，分别用水平拉力F₁和F₂拉着B，使它们一起水平向右匀速运动。则匀速运动过程中( ) A. B. C. D.无法确定 参考答案解析 【答案】C 【解析】将A、B作为一个整体进行受力分析，整体在水平方向受到拉力和摩擦力，竖直方向受到重力和支持力，根据受力平衡，则 故A、B、D错误,C正确。 题型12 模拟题 如图所示，在粗糙水平面与竖直墙壁之间放置质量为2m的木块A和质量为m的光滑B球，系统处于静止状态。已知O为B的球心，C为A、B两物体的接触点，CO与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度大小为g，则( ) A.木块A对球B的支持力大小为 B.地面对木块A的摩擦力大小为 mg C.墙壁对B的支持力的大小为 D.地面对A的支持力大小为2mg 参考答案解析 【答案】C 【解析】以B球为研究对象，受力分析如图所示。木块A对球B的支持力大小故A错误；以A、B整体为研究对象，水平方向的摩擦力等于墙壁与B之间的作用力 F，则摩擦力 故B错误，C正确； 把A、B看成一个整体，整体静止，那么地面对木块A的支持力大小等于整体受到的重力大小，即为3mg，故D错误。 典型案例7 多物体动态平衡 知识点 多物体动态平衡问题的题目情景： 在多物体动态平衡的题目中，题目分析的对象通常不再是单个物体，而是由多个物体组成的系统。针对这类题目，需要用到整体隔离的思想以及动态平衡的解题方法。 题型13 模拟题 如图所示，横截面为四分之一圆、质量为M的柱体B放在粗糙水平地面上，一竖直固定的挡板与柱体最左侧相切，质量为m的小球a恰能静止在挡板和柱体之间，现拿走小球a，将质量为m、但密度比小球a小的小球b贴着挡板轻轻放到柱体B上。小球与挡板、小球与柱体之间无摩擦力。下列说法正确的是( ) A.小球b对挡板的压力大于小球a对挡板的压力 B.小球b对柱体的压力大于小球a对柱体的压力 C.地面对柱体的支持力不变 D.柱体受到地面的摩擦力不变 参考答案解析 【答案】C 【解析】以小球a为研究对象，其受力分析如图甲所示。 由力的平衡条件可知，挡板与柱体对小球a的作用力的合力与小球a的重力大小相等、方向相反，小球b与小球a相比，质量不变、体积增加，则放上小球b后，柱体圆心和小球球心的连线与竖直方向的夹角减小，由力的平行四边形定则和牛顿第三定律可知，小球b对挡板的压力小于小球a对挡板的压力，小球b对柱体的压力小于小球a对柱体的压力，故A、B错误；以小球和柱体整体为研究对象，其受力分析如图乙所示，水平方向上有. 由于换小球后，小球b对柱体的压力小于小球a对柱体的压力，则F₁减小，则柱体所受地面的摩擦力减小，故D错误；竖直方向上有 由于两小球的质量相等，所以地面对柱体的支持力不变，故C正确。 题型14 模拟题 如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，斜面光滑。一小球被轻质细线系住后放在斜面上，细线另一端跨过定滑轮，用力拉细线，使小球沿斜面缓慢移动一段距离，斜面体始终静止。移动过程中( ) A.地面对斜面的摩擦力变大 B.斜面对小球的支持力变大 C.斜面对地面的压力变大 D.细线对小球的拉力变大 参考答案解析 【答案】D 【解析】设小球和斜面的质量分别为m和M，细线与斜面的夹角为θ。取小球为研究对象，小球受到重力 mg、斜面的支持力N和细线的拉力F，如图所示。则由平衡条件得沿斜面方向有 mgsinα=Fcosθ,解得 ①。 垂直斜面方向有N+Fsinθ=mgcosα, 解得N=mgcosα-Fsinθ ②。 小球沿斜面缓慢移动时，θ增大，其他量不变，由①式知，α不变、θ增大，则cosθ减小，F增大，即细线对小球的拉力变大；由②知，N变小，即斜面对小球的支持力变小，故D正确，B错误。对斜面和小球整体进行受力分析，整体受重力(M+m)g、地面的支持力N'和摩擦力f、细线拉力F，由平衡条件得：竖直方向有N'=(M+m)g-Fsin(α+θ),F增大, 同时α变大, 则N'变小，由牛顿第三定律得知，斜面对地面的压力也变小；对斜面体分析，水平方向受到的摩擦力f=Nsinα，N变小，则f变小，故A、C错误。 题型15 模拟题 如图，质量分布均匀的球体A和四分之一圆弧形滑块B 相切于最低点并均处于静止状态。现用水平外力F作用在B上，使B向右缓慢移动一小段距离，不计一切摩擦，在此过程中( ) A. B 对A的支持力减小 B.竖直墙面对A 的弹力不变 C.外力 F增大 D.水平地面对B的支持力增大 参考答案解析 【答案】C 【解析】对A进行受力分析，由图1可知，B向右缓慢移动，B对A的支持力增大，竖直墙面对A的弹力增大，故A、B错误；对A、B整体进行受力分析，如图2所示，根据平衡条件可知N地 - G总=0，F - N墙=0，所以水平地面对B的支持力不变，外力F增大，故C 正确，D错误。 典型案例8 晾衣杆问题 知识点 1.晾衣杆问题常出现的两种情景： (1)悬点水平距离不变，将其中一个悬点上下移动，分析绳子上的力的变化； (2)绳子悬点间的距离增大或减小，绳子变长或变短，导致绳子上的力变化。 2.两种情境结论 (1)当绳子长度不变，绳子悬点上下移动时，绳子上的力不变，所以上下移动悬点的位置并不会导致绳上的力发生变化。如果改变重物的质量，绳上的拉力也会等比例地变化。 (2)当绳子间的夹角变大，即绳子的两个悬点的间距变大时，绳子上的力变大，反之，力变小。绳子两端的合力等于重物的重力，只要重力不变，绳子两端的力的合力就不变。 重物悬挂在光滑绳上，可以自由移动，绳子两端的力大小相等，可以按照晾衣杆模型来处理。可用独家口诀秒解：“近小远大，纵不变”。 题型16 重点题 如图所示，一根不可伸长的光滑轻质细绳通过轻滑轮挂一重物，细绳一端系在竖直墙壁的A点，另一端系在倾斜墙壁的B点。现将细绳右端从B点沿倾斜墙壁缓慢向下移动到与A点等高的B'点。在移动过程中，细绳拉力大小( ) A.先变小后变大 B.变大 C.变小 D.不变 参考答案解析 【答案】B 【解析】如图，设绳子总长度为L，BD垂直于AB',最开始时AO与竖直方向的夹角为θ，根据对称性有 ，绳子右端从B点移动到B'点后，滑轮从O点移动到O'点，设.B'O'与竖直方向的夹角为α，根据对称性有 因为AB' >AD, 所以α>θ。 则绳子移动后，绳子之间的夹角变大，而两段绳子的拉力大小相同，两拉力的合力大小始终等于重物的重力大小，根据力的平行四边形定则，两段绳子的拉力大小变大。故ACD 错误,B 正确。 题型17 模拟题 如图所示，不可伸长、质量不计的绳子两端分别固定在竖直杆PQ、MN上，杂技演员利用轻钩让自己悬挂在绳子上，不计轻钩与绳间的摩擦。现将MN杆绕N点垂直纸面向外缓慢转动15°，该过程中，绳子上张力大小( ) A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.始终不变 D.先变大后变小 参考答案解析 【答案】A 【解析】设两悬点间的水平距离为s，绳长为l，绳子与竖直方向的夹角为θ，则有当 MN杆绕N点垂直纸面向外缓慢转动15°的过程中，两悬点间的水平距离s增大，绳长l不变，sinθ增大，θ增大，对杂技演员进行受力分析，由平衡条件得2Tcosθ= mg,θ增大,则cosθ减小,绳上的拉力增大,故A正确, B、C、D错误。 典型案例9 全反力和摩擦角 知识点 全反力和摩擦角 (1)全反力：支撑面作用于物体的弹力N(沿接触面法线方向)和摩擦力f的合力，被称为支撑面对物体的全反力。简单来说，全反力就是接触面对物体的全部作用力的合力(当然，这里接触面对物体的作用力最多只有支持力和摩擦力两个力的作用)。 (2)摩擦角：令动摩擦因数μ等于某一角度的正切值，即μ=tanφ，则这个角φ就被称为摩擦角。 在物体刚好要发生滑动的临界情况下， (μ为动摩擦因数)，即全反力 F与接触面法线方向的夹角等于摩擦角，如图所示(图中未画其他力)。 在一般情况下，静摩擦力f未达到最大值，即 因此，全反力的作用线与接触面法线的夹角 不能大于摩擦角，即α≤φ，摩擦角与全反力的作用线与接触面法线夹角的大小关系可以作为判断物体是否发生滑动的条件。先假设物体处于静止状态，如果全反力与接触面法线的夹角α<φ，则物体不会滑动；如果α=φ，则物体处于刚好发生滑动的临界状态；如果α>φ，则物体将发生滑动。 如果物体除全反力外的其他力的合力和接触面法线的夹角小于摩擦角，则不管其他力的合力多大，物体都不会发生相对滑动，这一现象叫作自锁。 题型18 重点题 如图(a)，摩擦角的物理意义是当两接触面间的静摩擦力达到最大值时，静摩擦力f与支持面的支持力N的合力F与接触面法线间的夹角即为摩擦角φ，可知tanφ=μ。利用摩擦角的知识可以用来估料，如图(b)所示，物料自然堆积成圆锥体，圆锥体底角必定是该物料的摩擦角φ。若已知物料的摩擦角φ和高h，动摩擦因数为μ，物料所受滑动摩擦力等于最大静摩擦力，可求出圆锥体的体积为( ) A. B. C. D. 参考答案解析 【答案】A 【解析】对物料进行受力分析，如图所示。 为使物料不下滑，应使θ减小；当底角θ小于φ时，物料将停留在锥面上。那么要使物料恰好不下滑，应使θ增大，且让θ=φ，所以底角会保持为定值φ。若已知φ和锥体的高h，则可求出它的体积为 故A正确, B、C、D错误。 题型19 高考题 如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为( ) A. B. C. D. 参考答案解析 【答案】C 【解析】当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即F=μmg。当拉力倾斜时，通过物体受力分析，有可知摩擦力代入数据得 联立可得 — 3 — 学科网（北京）股份有限公司 $