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1、考向03 相互作用-备战2022年高考一轮复习考点微专题解决目标及考点:1. 弹力分析2. 动杆与定杆;活杆与死杆3. 摩擦力的分析4. 叠放体、连接体平衡问题【例题1】如图所示，质量为m的小球套在竖直固定的光滑圆环上，轻绳一端固定在圆环的最高点A，另一端与小球相连.小球静止时位于环上的B点，此时轻绳与竖直方向的夹角为60，则轻绳对小球的拉力大小为()A.2mg B.mgC.mg D.mg答案C解析对B点处的小球受力分析，如图所示，则有FT sin 60FN sin 60FT cos 60FN cos 60mg解得FTFNmg，故C正确.【例题2】如图所示，物体A、B在力F作用下一起以大小相等
2、的速度沿F方向匀速运动，关于物体A所受的摩擦力，下列说法正确的是()A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相同B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力，且方向均与F相反C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力D.甲图中物体A不受摩擦力，乙图中物体A受摩擦力，方向和F相同答案D解析用假设法分析：甲图中，假设A受摩擦力，与A做匀速运动在水平方向所受合力为零不符合，所以A不受摩擦力；乙图中，假设A不受摩擦力，A将相对B沿斜面向下运动，则知A受沿F方向的摩擦力.【例题3】(2016湖北华师一附中等八校联考)如图7所示，两竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端，绳长为L，一质量为m的物体A
3、通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时轻绳两端夹角为120。若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内。若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是()A.轻绳的弹力大小为2mgB.轻绳的弹力大小为mgC.橡皮筋的弹力大于mgD.橡皮筋的弹力大小可能为mg【参考答案】B【名师解析】设两杆间的距离为s，细绳的总长度为L，静止时轻绳夹角为120，由于重物的拉力的方向竖直向下，所以三个力之间的夹角都是120。根据矢量的合成可知，三个力的大小是相等的，故轻绳的弹力大小为mg，选项A错误，B正确；若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后长度增大
4、，杆之间的距离不变，所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于120，两个分力之间的夹角减小，而合力不变，所以两个分力减小，即橡皮筋的弹力小于mg，选项C、D错误。【例题4】(多选)如图所示，电灯的重力G10 N，AO绳与顶板间的夹角为45，BO绳水平，AO绳的拉力为FA，BO绳的拉力为FB，则(注意：要求按效果分解和正交分解两种方法求解)()A.FA10 N B.FA10 NC.FB10 N D.FB10 N【参考答案】AD【名师解析】效果分解法在结点O，灯的重力产生了两个效果，一是沿AO向下的拉紧AO的分力F1，二是沿BO向左的拉紧BO绳的分力F2，分解示意图如图所示。则FAF110 NFB
5、F210 N，故选项A、D正确。正交分解法结点O受力如图所示，考虑到灯的重力与OB垂直，正交分解OA的拉力更为方便，其分解如图所示。则FG10 N；FAsin 45F；FAcos 45FB代入数值解得FA10 NFB10 N，故选项A、D正确。步骤1、确定分析对象2、对分析对象进行“受力分析”，一定是受到的力，不要考虑物体对外的力，如球对圆环的压力3、列平衡方程。某方向平衡，则该方向F合=0。一、弹力1.定义：发生形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力.2.理解:弹力是一种性质力。力按性质分：重力、弹力、摩擦力、引力 ； 按效果分：动力、阻力、向心力、浮力、拉力、压力、支持力。
6、所以弹力根据效果一般表现为支持力、拉力、压力以及大家熟知的弹簧力。3.只有弹簧的弹力才遵循胡克定律Fkx4.易错点：弹力的方向多变，需要注意的是通过绳子、杆来连接物体的时候弹力的方向。二、动杆与定杆;活杆与死杆(1)动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动.如图6甲所示，若C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向.图6(2)定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向.如图乙所示.(3)活结：当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力是相等的，即滑轮只改变力的方向不改变力的大小，
7、例如图乙中，两段绳中的拉力大小都等于重物的重力.(4)死结：若结点不是滑轮，是固定点时，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不一定相等.三、摩擦力的方向与大小分析1.定义：阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力。2.分类：根据物体的运动状态把摩擦力分类为动摩擦力和静摩擦力。（1）静摩擦力。若物体处于平衡状态，则通过平衡力的方程求得静摩擦力的大小；若物体处于有加速度的情况下，则结合物体的受力情况先求合力再求摩擦力。如：F1+F2+f摩擦=ma（2）动摩擦力。F=N。N为正压力，不是物体重力。滑动摩擦力的大小只与的和N的大小有关，与面积、速度无关。无论是动摩擦还是静摩擦，摩擦力的方向都是阻碍相对运动（趋
8、势）的方向。3. 摩擦力的有无分析(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：(2)状态法：先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F合ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向.(3)牛顿第三定律法：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方向.四、力的分解1.效果分解法按力的作用效果分解(思路图)2.正交分解法(1)定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.(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为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方
9、向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系.(3)方法：物体受到多个力F1、F2、F3、作用，求合力F时，可把各力向相互垂直的x轴、y轴分解.x轴上的合力FxFx1Fx2Fx3y轴上的合力FyFy1Fy2Fy3合力大小F合力方向：与x轴夹角为，则tan .考点: 杆的弹力方向与大小【例题5】(多选)如图4所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆的下端固定有质量为m的小球.下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是()图4A.小车静止时，Fmgsin ，方向沿杆向上B.小车静止时，Fmgcos ，方向垂直于杆向上C.小车向右匀速运动时，一定有Fmg，方向竖直向上D.小
10、车向右匀加速运动时，一定有Fmg，方向可能沿杆向上答案CD解析小球受重力和杆的作用力F处于静止状态或匀速直线运动状态时，由力的平衡条件知，二力必等大反向，则Fmg，方向竖直向上.小车向右匀加速运动时，小球有向右的恒定加速度，根据牛顿第二定律知，mg和F的合力应水平向右，如图所示.由图可知，Fmg，方向可能沿杆向上，选项C、D正确考点: 动杆与定杆；“活结”和“死结”问题【例题6】如图甲所示，轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，ACB30；图乙中轻杆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与水平方向也成30，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M
11、2的物体，求：(1)轻绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力。1、轻杆的一端固定，则杆产生的弹力有可能沿杆，也有可能不沿杆，杆的弹力方向，可根据共点力的平衡求得。（定杆，弹力方向不确定）2、对轻质杆，若与墙壁通过转轴相连，则杆产生的弹力方向一定沿杆（动杆，弹力方向一定沿杆）【例题7】死结轻绳AB一段固定于A点，另一端自由。在绳中某处O点打结系另一轻绳OC，下挂一质量为m的物体。现保持O点的位置不变，在OB段由水平方向缓慢转到竖直方向的过程中，拉力F和绳OA的张力变化？【例题8】活结如图所示，有两根立于水平地面上的竖直杆，将一根
12、不能伸长的、柔软的轻绳的两端，分别系于竖直杆上不等高的两点a、b上，用一个光滑的动滑轮O悬挂一个重物后再挂在绳子上，达到平衡状态。现保持轻绳的a端不动，将b端缓慢下移。在此过程中，轻绳的张力的变化情况是（ ） A保持不变 B不断增大C不断减小 D先增大，后减小【答案】A【例题9】活结（多选）如图，晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态，如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置。下列判断正确的是AB端移到B1位置时，绳子张力不变BB端移到B2位置时，绳子张力变小CB端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子
13、张力变大DB端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小【答案】BD活结的特点1.结点不固定，可随绳子移动。绳子虽然因活结而弯曲，但实际上是同一根绳子。所以由活结分开的两段绳子上弹力的大小一定相等。2.活结两侧的绳子与水平方向的夹角相等，与竖直方向的夹角也相等。两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。考点：摩擦力【例题10】(多选)下列关于摩擦力的说法中正确的是()A.静止的物体可以受到滑动摩擦力，运动的物体也可以受到静摩擦力B.物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力C.相互接触的物体之间，压力增大，摩擦力也增大D.两物体间有弹力但不一定有摩擦力，而两物体间
14、有摩擦力则一定有弹力答案ABD解析静摩擦力只是阻碍相对运动趋势，受静摩擦力的物体可以静止也可以运动，A正确；滑动摩擦力或静摩擦力不一定阻碍物体的运动，物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力，B正确；滑动摩擦力与正压力有关，静摩擦力与压力无关，C错误；两物体之间有摩擦力时，两物体一定接触，且相互挤压，即存在弹力作用，反之则不一定成立，D正确.【变式1】如图所示，质量为mB24 kg的木板B放在水平地面上，质量为mA22 kg的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为37.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数10.5.现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g取10 m/s2)，则木板B与地面之间的动摩擦因数2的大小为()A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6答案A解析对A受力分析如图甲所示，由题意得FTcos Ff1FN1FTsin mAgFf11FN1由得：FT100 N对A、B整体受力分析如图乙所示，由题意得FTcos Ff2FFN2FTsin (mAmB)gFf22FN2由得：20.3，故
