新高考物理二轮复习考点知识讲练与题型归纳专题02 相互作用（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考物理二轮复习考点知识讲练与题型归纳专题02 相互作用（2份，原卷版+解析版），共6页。试卷主要包含了弹力的分析与计算，摩擦力的分析与计算，摩擦力突变问题，共点力的合成，力分解的两种常用方法等内容，欢迎下载使用。

TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc207045240" 题型一 弹力的分析与计算 PAGEREF _Tc207045240 \h 1
\l "_Tc207045241" 题型二 “活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题 PAGEREF _Tc207045241 \h 3
\l "_Tc207045242" 类型1 “活结”和“死结”问题 PAGEREF _Tc207045242 \h 4
\l "_Tc207045243" 类型2 “动杆”和“定杆”问题 PAGEREF _Tc207045243 \h 5
\l "_Tc207045244" 题型三 摩擦力的分析与计算 PAGEREF _Tc207045244 \h 7
\l "_Tc207045245" 类型1 静摩擦力的分析 PAGEREF _Tc207045245 \h 8
\l "_Tc207045246" 类型2 滑动摩擦力的分析 PAGEREF _Tc207045246 \h 9
\l "_Tc207045247" 题型四 摩擦力突变问题 PAGEREF _Tc207045247 \h 10
\l "_Tc207045248" 类型1 “静——静”突变 PAGEREF _Tc207045248 \h 10
\l "_Tc207045249" 类型2 “静——动”突变 PAGEREF _Tc207045249 \h 11
\l "_Tc207045250" 类型3 “动——静”突变 PAGEREF _Tc207045250 \h 11
\l "_Tc207045251" 类型4 “动——动”突变 PAGEREF _Tc207045251 \h 12
\l "_Tc207045252" 题型五 共点力的合成 PAGEREF _Tc207045252 \h 12
\l "_Tc207045253" 题型六 力分解的两种常用方法 PAGEREF _Tc207045253 \h 14
题型一 弹力的分析与计算
一、判断弹力有无的“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。此方法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，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的运动状态，若运动状态不变，则此处可能不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。
3.状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律计算
二、弹力方向的判断
三、弹力大小计算的三种方法：
(1)根据力的平衡条件进行求解．
(2)根据牛顿第二定律进行求解．
(3)根据胡克定律进行求解．
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，不是弹簧形变以后的长度．
（2025·湖南·模拟预测）如图所示，一根轻质弹性绳（遵循胡克定律）的一端固定于天花板的O点，另一端挂上质量为m的物块B，静止时绳竖直且物块B恰好与光滑水平面接触没有挤压，OB间距为l；在O点正下方l3处绳的右侧安置一光滑的定滑轮（大小不计），把物块B换成大小、形状相同而质量为原来2倍的物块C，然后施加一个水平力F，当物块C缓慢沿光滑水平面向右移动x=l2时，物块C对水平面的压力恰好为零。已知重力加速度大小为g，则该弹性绳的劲度系数为（ ）
A．2mglB．3mglC．5mglD．9mgl
（2025·江西·模拟预测）如图所示，六根材质相同、原长均为x。的轻质弹簧的端点两两相连，在六个大小相等、方向互成60°角的恒定拉力F作用下，形成一个稳定的正六边形平面。已知该正六边形外接圆的直径为d，弹簧均在弹性限度范围内，则每根弹簧的劲度系数为（ ）
A．2Fd−2x0B．4Fd−2x0C．4F2d−x0D．Fd−2x0
（2024·广东深圳·二模）常见的绳索，在一定限度内，其拉力F与伸长量x成正比，即F=kx。当绳索受到拉力而未断时，其单位面积承受的最大拉力Tm称为绳索的极限强度（Tm仅与材质有关）。在绳索粗细与长度相同的情况下，k尼龙绳:k蜘蛛丝:k炭纤维=1:3:77，Tm尼龙绳=620×106N/m2，Tm蜘蛛丝=1000×106N/m2，Tm炭纤维=3430×106N/m2，对于原长和粗细相同的三种绳索（ ）
A．碳纤维绳承拉能力最强
B．受到相同拉力时，最长的是蜘蛛丝
C．若绳索能承受的最大拉力相同，则横截面面积之比为S尼龙绳S炭纤维=34362
D．承受相同拉力时，它们的伸长量之比x尼龙绳:x蜘蛛丝:x炭纤维=77:3:1
题型二 “活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题
模型1 “活结”和“死结”模型
模型2 “动杆”和“定杆”模型
类型1 “活结”和“死结”问题
（24-25高三下·福建·阶段练习）如图所示，细绳a穿过光滑、轻质的小钢环分别系于两挂钉M、N上，细绳b一端系于小钢环上，另一端用力F竖直向下拉，逐渐增大拉力F。已知细绳b承受的最大拉力是a的2倍，细绳a被小钢环分成的两段成α角，下列说法正确的是（ ）
A．若α80°，则必定是细绳b先断
C．若α100°，则必定是细绳a先断
图甲中轻杆OA的A端固定在竖直墙壁上，另一端O光滑，一端固定在竖直墙壁B点的细线跨过O端系一质量为m的重物，OB水平；图乙中轻杆O'A'可绕A'点自由转动，另一端O'光滑；一端固定在竖直墙壁B'点的细线跨过O'端系一质量也为m的重物。已知图甲中∠BOA=30°，重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）
A．图甲轻杆中弹力大小为2mg
B．图乙轻杆中弹力大小为2mg
C．图甲中轻杆中弹力与细线OB中拉力的合力方向一定沿竖直方向
D．图乙中绳子对轻杆弹力可能不沿杆
长时间低头会引起颈部的疾病，将人体头颈部简化为如图所示的模型，A点为头部的重心，AO为提供支持力的颈椎（可视为轻杆）可绕O点转动，AB为提供拉力的肌肉（可视为轻绳）。当人体直立时，如图甲，颈椎所承受的压力大小等于头部的重力大小G；当低头时，如图乙，AO、AB与竖直方向的夹角分别为20°、40°。下列说法正确的是（ ）

A．颈椎受到的压力大小为GB．颈部肌肉的拉力大小为G
C．颈椎受到的压力大小为2GD．颈部肌肉的拉力大小为2G
类型2 “动杆”和“定杆”问题
如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体，∠ACB=30°；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是 （ ）
A．图甲中BC对滑轮的作用力大小为m1g
B．图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g
C．细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力 FEG之比为m1:2m2
D．细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1:1
（2023·江苏连云港·模拟预测）甲图中，轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为30°，在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物，绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙，则下列说法中正确的是（ ）

A．甲乙两图中杆中弹力之比 1：3
B．甲图中杆的弹力更大
C．两根杆中弹力方向均沿杆方向
D．若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，乙中轻绳更容易断裂
“V”形吊车在港口等地有重要的作用.如图所示，底座支点记为O点，OA为“V”形吊车的左臂，OA上端A处固定有定滑轮，OB为活杆且为“V”形吊车的右臂，一根钢索连接底座与B点，另一根钢索连接B点后跨过定滑轮吊着一质量为M的重物，重物静止.已知左臂OA与水平面的夹角为α，左臂OA与钢索AB段的夹角为θ，且左臂OA与右臂OB相互垂直，左臂OA、右臂OB总质量为m，钢索质量忽略不计，不计一切摩擦，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A．定滑轮对钢索的支持力为2Mgcs(π−2α+2θ4)
B．AB段钢索所受到的拉力为2Mg
C．右臂OB对钢索的支持力为Mgcs(α+θ)sinα
D．底座对左臂OA、右臂OB、重物整体的支持力为(M+m)g
题型三 摩擦力的分析与计算
1．静摩擦力
(1)有无及其方向的判定方法
①假设法：假设法有两种，一种是假设接触面光滑，不存在摩擦力，看所研究物体是否改变原来的运动状态．另一种是假设摩擦力存在，看所研究物体是否改变原来的运动状态．
②状态法：静摩擦力的大小与方向具有可变性．明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向．
③牛顿第三定律法：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向．
(2)大小的计算
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判断其大小．
②物体有加速度时，若只有静摩擦力，则Ff＝ma.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．
2．滑动摩擦力
(1)方向：与相对运动的方向相反，但与物体运动的方向不一定相反．
(2)计算：滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，应用此公式时要注意以下几点：
①μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．
②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．
类型1 静摩擦力的分析
木块甲、乙分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/ m。系统置于水平地面上静止不动。现用。 F=1N的水平拉力作用在木块乙上，如图所示。力F作用后木块所受摩擦力情况是（ ）
A．木块甲所受摩擦力大小是12.5N
B．木块甲所受摩擦力大小是11.5 N
C．木块乙所受摩擦力大小是9N
D．木块乙所受摩擦力大小是7N
（2023·湖南·模拟预测）图甲是一种榫卯连接构件。相互连接的两部分P、Q如图乙所示。图甲中构件Q固定在水平地面上，榫、卯接触面间的动摩擦因数均为μ，沿P的轴线OO'用大小为F的力才能将P从Q中拉出。若各接触面间的弹力大小均为FN，滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，则FN的大小为（ ）

A．F6μB．F4μC．4FμD．6Fμ
如图，用水平力F将质量为m的物体紧压在竖直墙上，物体静止不动，物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．物体所受的摩擦力和重力是一对相互作用力
B．物体对墙壁的摩擦力大小为mg
C．物体对墙壁的摩擦力大小为μF
D．水平力F增大，物体所受的摩擦力也增大
类型2 滑动摩擦力的分析
（2024·湖南邵阳·一模）中央广播电视总台《2024年春节联欢晚会》以“龙行龘龘，欣欣家国”为主题。中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一。如图所示，书法家在水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。书写“龙”字“一”这一笔画时，在向右行笔的过程中镇纸和白纸都保持静止，则（ ）
A．毛笔对白纸的摩擦力向左B．白纸对镇纸的摩擦力向右
C．桌面对白纸的摩擦力向左D．桌面对白纸的摩擦力小于毛笔对白纸的摩擦力
（2023·贵州贵阳·模拟预测）魔术师将一摞扑克纸牌整齐叠放在水平桌面上，他用右手食指以竖直向下、大小为 FN的力按压最上方第 1 张牌，然后向前水平推动， 除第 1 张纸牌向前水平滑出外，其他纸牌均静止不动，假设每一张纸牌的质量均为 m，纸牌与纸牌间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。令第1与第2张、第2与第3张纸牌间水平方向的作用力大小分别为 F12、F23，以此类推。重力加速度为 g，只考虑摩擦力、重力和手指向下压的力，则在第一张纸牌滑出过程中，下列关于F12和F23的判断正确的是（ ）
A．F₁₂>F₂₃B．F12=μFN+mgC．F23