江苏专版高考物理一轮复习第二章相互作用学案doc.docx

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江苏专版高考物理一轮复习第二章相互作用学案doc

1第二章相互作用第1节重力__弹力

（1）自由下落的物体所受重力为零。

（³）

（2）重力的方向不一定指向地心。

（√）

（3）弹力一定产生在相互接触的物体之间。

（√）

（4）相互接触的物体间一定有弹力。

（³）

（5）Fkx中“x”表示弹簧形变后的长度。

（³）

（6）弹簧的形变量越大劲度系数越大。

（³）

（7）弹簧的劲度系数由弹簧自身性质决定。

（√）

胡克定律是英国科学家胡克发现的。

突破点

（一）弹力的有无及方向判断

1弹力有无的判断“三法”

（1）条件法根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。

多用来判断形

变较明显的情况。

（2）假设法对形变不明显的情况可假设两个物体间不存在弹力看物体能否保持原有2的状态若运动状态不变则此处不存在弹力若运动状态改变则此处一定存在弹力。

（3）状态法根据物体的运动状态利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断是否存在弹

力。

2弹力方向的确定

[

题点全练]

1.如图所示小车受到水平向右的弹力作用与该弹力的有关

说法中正确的是（

）

A弹簧发生拉伸形变

B弹簧发生压缩形变

C该弹力是小车形变引起的

D该弹力的施力物体是小车

解析选A

小车受到水平向右的弹力作用是弹簧发生拉伸形变引起的该弹力的施

力物体是弹簧故只有A项正确。

2[多选]（2018²启东期末）如图所示的对物体A的四幅受力图中正确的是（）

解析选BDA处于静止则杆一定受球面或地面的摩擦力故A错误A一定受地面

的支持力及重力球与斜面没有挤压故不受斜面的弹力故B正确物体匀速下滑则物

体一定受力平衡而图中很明显合力不可能为零故C错误对A分析A处于平衡状态3合力为零故一定受向上的摩擦力摩擦力与支持力的合力与重力等大反向故D正确。

突破点

（二）弹力的分析与计算

[典例]（2018²天门期末）三个质量均为2kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为

500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示其中a放在光滑水平桌面上。

开始时p弹

簧处于原长木块都处于静止。

现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端直到c木块刚好离

开水平地面为止取g10m/s2。

则该过程p弹簧的左端向左移动的距离为多少

[解析]刚开始弹簧q处于压缩状态设其压缩量为x1则根据胡克定律有x1mg

k

2³10

500

m0.04m4cm

最终

c木块刚好离开水平地面弹簧q处于拉伸状态设其拉伸量为x2则x2mg

k

2³10

500

m0.04m4cmc木块刚好离开水平地面时拉弹簧p的水平拉力大小为F2mg4³10N40N

则弹簧p的伸长量为x3F

k

40

500

m0.08m8cmp弹簧左端向左移动的距离xx1x2x34cm4cm8cm16cm。

[答案]16cm

[方法规律]

计算弹力的四种方法

（1）根据胡克定律计算。

（2）根据力的平衡条件计算。

（3）根据牛顿第二定律计算。

（4）根据动能定理计算。

[集训冲关]

1（2016²江苏高考）一轻质弹簧原长为8cm在4N的拉力作用下伸长了2cm弹簧4未超出弹性限度。

则该弹簧的劲度系数为（）

A

40m/NB40N/m

C200m/ND200N/m

解析选D由Fkx知弹簧的劲度系数kF

x

4

0.02

N/m200N/m选项D正确。

2.如图所示一重为10N的球固定在支杆AB的上端用一段绳子

水平拉球使杆发生弯曲已知绳的拉力为7.5N则AB杆对球的作用力（）

A大小为7.5N

B大小为10N

C方向与水平方向成53°角斜向右下方

D方向与水平方向成53°角斜向左上方

解析选D对球进行受力分析可得AB杆对球的作用力与绳子对球的拉力的合力与

球的重力等值反向则AB杆对球的作用力大小FG2F拉

212.5NA、B错误设AB杆

对球的作用力与水平方向夹角为α可得tanα

G

F拉

4

3

α53°故D项正确。

平衡中的弹簧问题弹簧可以发生压缩形变也可以发生拉伸形变其形变方向不同

弹力的方向也不同。

在平衡问题中常通过轻弹簧这种理想化模型设置较为复杂的情景

通过物体受力平衡问题分析弹簧的弹力。

该类问题常有以下三种情况

（一

）拉伸形变

1.如图所示用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球

连接并悬挂小球处于静止状态弹簧A与竖直方向的夹角为30°弹簧C水平则弹簧A、C的伸长量之比为（）

A.3∶4B4∶3

C1∶2D2∶1

解析选D将两小球及弹簧B视为一个整体系统该系统水平方向受力平衡故有kΔxAsin30°kΔxC可得ΔxA∶ΔxC2∶1D项正确。

（二）压缩形变

2.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5分别为k1和k2上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接）整个系统处于平衡状态。

现缓慢向

上提上面的木块直到它刚离开上面弹簧在此过程中下面木块移动的距离为（）

A.m1g

k1B.m2gk1

C.m1g

k2D.m2gk2

解析选C在此过程中压在下面弹簧上的压力由（m1m2）g减小到m2g即减少了m1g根据胡克定律可断定下面弹簧的长度增长了Δlm1g

k2即下面木块移动的距离为m1gk2。

（三）形变未知

3.如图所示水平轻杆的一端固定在墙上轻绳与竖直方向的夹角为

37°小球的重力为12N轻绳的拉力为10N水平轻弹簧的弹力为9N

求轻杆对小球的作用力。

解析

（1）弹簧向左拉小球时设杆的弹力大小为F与水平方向的夹角为α小球受力

如图甲所示。

由平衡条件知







FcosαF1sin37°F2

FsinαF1cos37°G

代入数据解得F5Nα53°即杆对小球的作用力大小为5N方向与水平方向成

53°角斜向右上方。

（2）弹簧向右推小球时

小球受力如图乙所示

由平衡条件得







FcosαF1sin37°F20FsinαF1cos37°G

代入数据解得F≈15.5Nαπarctan

4

15

。

即杆对小球的作用力大小约为15.5N方向与水平方向成arctan

4

15

斜向左上方。

答案见解析

6对点训练对力、重力概念的理解

1

[多选]关于力下列说法正确的是（）

A拳击运动员一记重拳出击被对手躲过运动员施加的力没有受力物体

B站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状而产生的

C重力、弹力、摩擦力是按力的性质命名的动力、阻力、压力、支持力是按力的作用

效果命名的

D同一物体放在斜面上受到的重力一定小于放在水平面上受到的重力

解析选BC力是物体间的相互作用有力就有施力物体和受力物体故A错误物体

受到的弹力是施力物体反抗形变（或欲恢复原状）对受力物体施加的力故B正确力学中

按照力的性质可以把力分为重力、弹力、摩擦力等按照力的作用效果可以把力分为动力、

阻力、压力、支持力等故C正确同一物体放在地球上同一纬度且离地面高度相同时受

到的重力相同故D错误。

2

[多选]（2018²张家港六校联考）下列关于重心的说法正确的是（）

A重心是物体的各部分所受重力的合力的作用点

B质量均匀形状规则的物体的重心必与其几何中心重合

C重心是物体上最重的一点

D直铁丝被弯曲后重心便不在其中点但一定还在铁丝上

解析选AB我们认为物体各部分受到的重力作用集中于一点这一点叫做物体的重心

故A正确质量分布均匀、形状规则的物体重心在几何中心上故B正确重心不是物体上

最重的一点故C错误若直铁丝被弯曲后变成圆环重心不在铁丝上故D错误。

对点训练弹力的有无及方向判断

3足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一深受青少年喜爱。

如图所示

为四种与足球有关的情景下列说法正确的是（）

A图甲中静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力

B图乙中静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力

C图丙中即将被踢起的足球一定不能被看成质点

D图丁中落在球网中的足球受到弹力是由于球网发生了形变

解析选D足球受到的弹力和重力是两种性质的力A错误产生弹力的条件是相互接

触且存在形变B错误物体能否看成质点取决于物体的大小和形状对所研究问题的影响是

否可以忽略即将被踢起的足球有时也能看作质点C错误落在球网中的足球受到弹力是

由于球网发生了形变D正确。

74.如图所示一小球用两根轻绳挂于天花板上球静止绳1倾斜绳2

恰好竖直则小球所受的作用力有（）

A1个B2个

C3个D4个

解析选B

假设绳1对球有作用力该作用力的方向斜向左上方另外小球在竖直

方向上受重力和绳2的拉力在这三个力的作用下小球不可能保持平衡而静止所以绳1不

可能对小球施加拉力即小球所受的作用力有2个故B正确。

5.在半球形光滑碗内斜搁一根筷子如图所示筷子与碗的接

触点分别为A、B则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为（）

A均竖直向上

B均指向球心O

CA点处指向球心OB点处竖直向上

D

A点处指向球心OB点处垂直于筷子斜向上

解析选D

A点处弹力的方向沿半径指向球心OB点处弹力的方向垂直于筷子斜向上

故D正确。

6如图所示的四个图中

AB、BC均为轻质杆各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接

两杆都在B处由铰链连接且系统均处于静止状态。

现用等长的轻绳来代替轻杆能保持平

衡的是（）

A图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙

B图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁

C图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁

解析选B如果杆受拉力作用可以用与之等长的轻绳代替如果杆受压力作用则

不可用等长的轻绳代替题图甲、丙、丁中的AB杆均受拉力作用而甲、乙、丁中的BC杆

均受沿杆的压力作用故A、C、D均错误B正确。

对点训练弹力的分析与计算

7.[多选]（2018²泰州模拟）某缓冲装置可抽象成如图所示的简8单模型。

其中k1、k2为原长相等劲度系数不同的轻质弹簧。

下列表述正确的是（）

A缓冲效果与弹簧的劲度系数无关

B垫片向右移动时两弹簧产生的弹力大小相等

C垫片向右移动时两弹簧的长度保持相等

D垫片向右移动时两弹簧的形变量不相同

解析选BD劲度系数不同在相同的压力下形变效果不同故缓冲效果与弹簧的劲度

系数有关故A错误垫片向右移动时两个弹簧的长度减小而两弹簧是串联关系故产

生的弹力大小始终相等故B正确垫片向右移动时根据胡克定律公式Fkx劲度系数

不同故形变量不同故C错误D正确。

8.如图所示质量为2kg的物体B和质量为1kg的物体C用轻弹簧连

接并竖直地静置于水平地面上。

再将一个质量为3kg的物体A轻放到B上

的瞬间弹簧的弹力大小为（取g10m/s2）（）

A30NB0

C

20ND12N

解析选C放物体A之前物体B处于平衡状态由平衡条件可知弹簧的弹力FmBg20N轻放上物体

A的瞬间弹簧的弹力来不及改变其大小仍为20N故C正确。

9.（2018²宁波联考）如图所示A、B两个物块的重力分别是GA3NGB4N弹簧的重力不计整个装置沿竖直方向处于静止状态这时弹

簧的弹力F2N则天花板受到的拉力和地板受到的压力有可能是（）

A3N和4NB5N和6N

C1N和2ND5N和2N

解析选D当弹簧由于被压缩而产生2N的弹力时由受力平衡及牛顿第三定律知识

天花板受到的拉力为1N地板受到的压力为6N当弹簧由于被拉伸而产生2N的弹力时

可得天花板受到的拉力为5N地板受到的压力为2ND正确。

10（2018²云南模拟）如图所示弹簧测力计和细线的重力及一切摩擦力不计物重G1N则弹簧测力计A和B的示数分别是（）

A1N,0B0,1N

C2N,1ND1N,1N

解析选D对A由重物平衡得到弹簧的拉力大小FAG1N则弹簧秤A的读数

为1N。

对B由左侧重物（或右侧重物）平衡得到弹簧的拉力大小FBG1N则弹簧秤B9的读数为1N。

考点综合训练

11.一个长度为L的轻弹簧将其上端固定下端挂一个质量为m的小球时

弹簧的总长度变为2L。

现将两个这样的弹簧按如图所示方式连接A、B两小球

的质量均为m则两小球平衡时B小球距悬点O的距离为（不考虑小球的大小且弹簧都在弹性限度范围内）（）

A

3LB4L

C5LD6L

解析选C由题意可知

kLmg当用两个相同的弹簧按题图所示悬挂时下面弹簧

弹力大小为mg伸长量为L而上面弹簧的弹力为2mg由kx2mg可知上面弹簧的伸长量为x2L故B球到悬点O的距离为LLL2L5LC正确。

12[多选]（2018²镇江调研）如图所示在竖直方向上两根完全相同的轻

质弹簧a、b一端与质量为m的物体相连接另一端分别固定当物体平衡时

若（）

Aa被拉长则b一定被拉长

Ba被压缩则b一定被压缩

Cb被拉长则a一定被拉长Db被压缩则a一定被拉长解析选BC对物体受力分析并结合平衡条件可知当a对物体有拉力Fa时若Fa>mg

则b被拉长若Fa

若a被压缩则b对物体施加的一定是向上的弹力即b一定被压缩故选项B正确D错误。

13[多选]（2018²铜仁模拟）如图甲所示一个弹簧一端固定在传感器上传感器与电

脑相连。

当对弹簧施加变化的作用力（拉力或压力）时在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产

生的弹力大小的关系图像（如图乙）。

则下列判断正确的是（）10

A弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比

B在弹性范围内弹簧长度的增加量与对应的弹力增加量成正比

C该弹簧的劲度系数是200N/m

D该弹簧受到反向压力时劲度系数不变

解析选BCD根据胡克定律可知Fk（ll0）kx即弹簧弹力与弹簧的形变量成正

比与弹簧长度不成正比故A错误根据A选项的论述可知B正确在弹力与弹簧形变量

图像上图像的斜率表示劲度系数由此可知该弹簧的劲度系数是200N/m故C正确由

于图像斜率不变因此由实验可知该弹簧受到反向压力时劲度系数不变故D正确。

14（2018²新余期末）如图所示质量分别为m1m2的两个物体在光滑水平面上运动

中间用一轻弹簧连接已知水平向右的力F110N水平向左的力F24N则轻弹簧的拉

力可能为（

）

A2NB4N

C8ND10N

解析选C采用极值法判断当m2≫m1时将m1看作零得到弹簧的弹力大小等于F1

为10N同理当m1≫m2时将m2看作零得到弹簧的弹力大小等于F2为4N故实际弹

力介于10N与4N之间。

15.（2018²北京市状元桥学校二模）如图所示轻杆与竖直墙壁成53°

角斜插入墙中并固定另一端固定一个质量为m的小球水平轻质弹簧

处于压缩状态弹力大小为

3

4mg（g表示重力加速度）则轻杆对小球的弹力

大小为（）

A.

5

3mgB.

3

5mg

C.

4

5mgD.

5

4mg

解析选D以小球为研究对象分析受力情况如图所示根据共点力平衡条件得

轻杆对小球的弹力大小为F

mg2F弹

211mg2





3

4mg2



5

4mg故选D。

第2节摩擦力

（1）摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势。

（³）

（2）受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态。

（³）

（3）受滑动摩擦力作用的物体可能处于静止状态。

（√）

（4）接触处有摩擦力作用时一定有弹力作用。

（√）

（5）接触处的摩擦力一定与弹力方向垂直。

（√）

（6）两物体接触处的弹力越大滑动摩擦力越大。

（³）

（7）两物体接触处的弹力增大时接触面间的静摩擦力大小可能不变。

（√）

突破点

（一）静摩擦力的有无及方向判断

[题点全练]

1.（2018²如东检测）如图所示如东苏果和欧尚超市为方便顾客

安装智能化的倾斜向上的自动扶梯（无台阶）。

在没有乘客乘行时自12动扶梯以较小的速度匀速运行当乘客站立乘行（手不扶扶手）时自动扶梯经过先加速再匀

速两个阶段运行。

则该扶梯在运送乘客的过程中（

）

A扶梯匀速运行时乘客不受摩擦力作用

B扶梯匀速运行时乘客对扶梯的作用力方向竖直向下

C扶梯加速运行时扶梯对乘客的摩擦力方向与运动方向相反

D扶梯加速运行时扶梯对乘客的作用力方向与运动方向相反

解析选B扶梯匀速运行时乘客所受的摩擦力等于重力向下的分力选项A错误

匀速运动阶段乘客处于平衡状态扶梯对乘客的作用力竖直向上乘客对扶梯的作用力方

向竖直向下选项B正确由于智能化的自动扶梯无台阶乘客站在斜面上乘客的加速度

的方向沿斜面向上时乘客要受到沿斜面向上的摩擦力的作用与运动方向相同选项C错

误扶梯对乘客的作用力和重力的合力沿扶梯斜向上故扶梯对乘客的作用力斜向上但不沿

扶梯方向D错误。

2.（2016²海南高考）

如图在水平桌面上放置一斜面体

P两长方

体物块a和b叠放在P的斜面上整个系统处于静止状态。

若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。

则（）

A

f10f2≠0f3≠0Bf1≠0f20f30

Cf1≠0f2≠0f30Df1≠0f2≠0f3≠0解析选C对整体受力分析可知整体相对地面没有相对运动趋势故f30再将a和b看成一个整体a、b整体有相对斜面向下运动的趋势故b与P之间有摩擦力即f2≠0再对a受力分析可知a相对于b有向下运动的趋势a和b之间存在摩擦力作用即f1≠0。

选项C正确。

3[多选]（2018²南京模拟）如图所示A、B、C三个物体质量相等它们与传送带间的

动摩擦因数也相同。

三个物体随传送带一起匀速运动运动方向如图中箭头所示。

则下列说

法正确的是（）

AA物体受到的摩擦力方向向右

B三个物体中只有A物体受到的摩擦力是零

CB、C受到的摩擦力方向相同

DB、C受到的摩擦力方向相反

解析选BCA物体与传送带一起匀速运动它们之间无相对运动或相对运动趋势即

无摩擦力作用A错误B、C两物体虽运动方向不同但都处于平衡状态由沿传送带方向所受合力为零可知B、C两物体均受沿传送带方向向上的摩擦力作用故B、C正确D错误。

[题后悟通]13判断静摩擦力的有无及方向的三种方法

（1）假设法

利用假设法判断的思维程序如下

（2）运动状态法

此法关键是先确定物体的运动状态（如平衡或求出加速度）再利用平衡条件或牛顿第二

定律（Fma）确定静摩擦力的方向。

（3）牛顿第三定律法

“力是物体间的相互作用”先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向再根据牛

顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向。

突破点（

二）摩擦力大小的计算

1滑动摩擦力的计算方法可用公式fμN计算注意对物体间相互挤压的弹力N的

分析N并不总是等于物体的重力它与研究对象受到的垂直接触面方向的力密切相关也

与研究对象在该方向上的运动状态有关。

2静摩擦力的计算方法

（1）最大静摩擦力fmax的计算最大静摩擦力fmax只在刚好要发生相对滑动这一特定状态

下才表现出来比滑动摩擦力稍大些通常认为二者相等即fmaxμN。

（2）一般静摩擦力的计算

①物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）利用力的平衡条件来计算其大小。

②物体有加速度时根据牛顿第二定律进行分析。

例如水平匀速转动的圆盘上物块靠

静摩擦力提供向心力产生向心加速度若除静摩擦力外物体还受其他力则F合ma先

求合力再求静摩擦力。

[典例]（2018²衡水检测）如图所示质量为m的木块在质量为M的

长木板上滑行长木板与地面间动摩擦因数为μ1木块与长木板间动摩擦因数为μ2若长木板仍处于静止状态则长木板受地面摩擦力大小一定为（）

Aμ1（mM）gBμ2mg

Cμ1mgDμ2mgμ1Mg

[审题指导]

物体m相对M向右滑动受到向左的滑动摩擦力力的作用是相互的故m对M有向右

的滑动摩擦力故M有向右滑动的趋势受到向左的静摩擦力。

[解析]物体m相对M向右滑动受到向左的滑动摩擦力大小为F1μ2FNμ2mg14力的作用是相互的故木块对长木板有向右的滑动摩擦力故长木板有向右滑动的趋势

受到地面对其向左的静摩擦力根据平衡条件有F2F1因而F2μ2mg。

本题中木板受地面的静摩擦力故不能用Fμ1（mM）g求摩擦力故只有B正确。

[答案]B

[易错提醒]

计算摩擦力时的三点注意

（1）首先分清摩擦力的性质因为只有滑动摩擦力才能利用公式计算静摩擦力通常只能

用平衡条件或牛顿定律来求解。

（2）公式FμFN中FN为两接触面间的正压力与物体的重力没有必然联系不一定等于

物体的重力。

（3）滑动摩擦力的大小与物体速度的大小无关与接触面积的大小也无关。

[集训冲关]

1.（2018²扬州六校联考）如图所示两块相同的木块被竖直的木

板夹住保持静止状态设每一木块的质量为

m则两木块间的摩擦力

大小为（

）

A0B0.5mg

C

mgD2mg

解析选A设每一木块的重力为G一侧木板对木块的摩擦力大小为f1两块木块之

间的摩擦力大小为f2。

根据平衡条件得对整体有