1、考點(diǎn)二相互作用考點(diǎn)二相互作用高考定位1考查內(nèi)容(1)常見的三種力、物體的受力分析。(2)力的合成與分解、共點(diǎn)力作用下平衡條件的應(yīng)用及動(dòng)態(tài)分析問題。(3)電場及磁場中的平衡問題。2題型、難度選擇或計(jì)算題，對平衡問題的考查通常為選擇題，有時(shí)也會(huì)與其他知識(shí)一起以計(jì)算題的形式進(jìn)行考查。難度中低檔。鎖定命題方向高考定位鎖定命題方向體驗(yàn)高考1(2016全國卷)質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動(dòng)繩的中點(diǎn)O，如圖121所示。用T表示繩OA段拉力的大小，在O點(diǎn)向左移動(dòng)的過程中圖121 體驗(yàn)高考圖121 AF逐漸變大，T逐漸變大BF逐漸變大，T逐漸變小CF逐漸變小，T逐漸變大DF逐漸

2、變小，T逐漸變小答案AAF逐漸變大，T逐漸變大2(2016海南單科)如圖122所示，在水平桌面上放置一斜面體P，兩長方體物塊a和b疊放在P的斜面上，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將a和b、b與P、P與桌面之間摩擦力的大小分別用f1、f2和f3表示。則圖1222(2016海南單科)如圖122所示，在水平桌面上放Af10，f20，f30Bf10，f20，f30Cf10，f20，f30 Df10，f20，f30解析對整體受力分析可知，整體相對地面沒有相對運(yùn)動(dòng)趨勢，故f30；再將a和b看成一個(gè)整體，a、b整體有相對斜面向下運(yùn)動(dòng)的趨勢，故b與P之間有摩擦力，即f20，再對a受力分析可知，a相對于b有向下運(yùn)動(dòng)的

3、趨勢，a和b之間存在摩擦力作用，即f10，選項(xiàng)C正確。答案C Af10，f20，f30Bf10，f20，f3(2016新課標(biāo)卷)如圖123所示，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上；一細(xì)線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊。平衡時(shí)，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計(jì)所有摩擦，小物塊的質(zhì)量為3(2016新課標(biāo)卷)如圖123所示，兩個(gè)輕環(huán)a和圖123圖123解析設(shè)懸掛小物塊的點(diǎn)為O，圓弧的圓心為O，由于abR，所以三角形Oab為等邊三角形，根據(jù)幾何知識(shí)可得aOb120，而一條繩子上的拉力相等，故Tmg，小物塊受到兩條繩子的拉力作用兩力大小相等，夾

4、角為120，故受到的拉力的合力等于mg，因?yàn)樾∥飰K受到繩子的拉力和重力作用，處于靜止作用，故拉力的合力等于小物塊的重力，為mg，所以小物塊的質(zhì)量為m，C正確。解析設(shè)懸掛小物塊的點(diǎn)為O，圓弧的圓心為O，由于abR，答案C 答案C 4(多選)(2016課標(biāo)卷)如圖124所示，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則圖1244(多選)(2016課標(biāo)卷)如圖124所示，一光滑A繩OO的張力也在一定范圍內(nèi)變化B物塊b所受到的支持力也在

5、一定范圍內(nèi)變化C連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化A繩OO的張力也在一定范圍內(nèi)變化解析系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，連接a和b的繩的張力大小T1等于物塊a的重力Ga，C項(xiàng)錯(cuò)誤；以O(shè)點(diǎn)為研究對象，受力分析如圖甲所示，T1恒定，夾角不變，由平衡條件知，繩OO的張力T2恒定不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；以b為研究對象，受力分析如圖乙所示，則解析系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，連接a和b的繩的張力大小T1等于物塊FNT1cos Fsin Gb0fT1sin Fcos 0FN、f均隨F的變化而變化，故B、D項(xiàng)正確。答案BDFNT1cos Fsin Gb0考點(diǎn)二相互作用課件AMN上的張力逐漸增大BM

6、N上的張力先增大后減小COM上的張力逐漸增大DOM上的張力先增大后減小圖125AMN上的張力逐漸增大圖125AMN上的張力逐漸增大BMN上的張力先增大后減小COM上的張力逐漸增大DOM上的張力先增大后減小AMN上的張力逐漸增大解析以重物為研究對象，受重力mg，OM繩上拉力F2，MN上拉力F1，由題意知，三個(gè)力合力始終為零，矢量三角形如圖所示，在F2轉(zhuǎn)至水平的過程中，MN上的F1逐漸增大，OM上的張力F2先增大后減小，所以A、D正確；B、C錯(cuò)誤。解析以重物為研究對象，受重力mg，OM繩上拉力F2，MN上【必記要點(diǎn)】1受力分析的順序先分析場力(重力、電場力、磁場力)，再分析接觸力(彈力、摩擦力)，

7、最后分析其他力。突破高頻考點(diǎn)考點(diǎn)一物體的受力分析【必記要點(diǎn)】突破高頻考點(diǎn)考點(diǎn)一物體的受力分析2受力分析的依據(jù)(1)根據(jù)力的產(chǎn)生條件分析。(2)由物體所處的狀態(tài)利用平衡條件或牛頓第二定律分析。(3)由牛頓第三定律進(jìn)行分析。3受力分析常用的方法(1)整體法與隔離法。(2)假設(shè)法。2受力分析的依據(jù)【題組訓(xùn)練】1(多選)(物體的受力分析)(2018哈師大附中、東北師大附中、遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)考)如圖126所示，A、B兩物體在豎直向上的力F作用下靜止，A、B接觸面水平，則A、B兩個(gè)物體的受力個(gè)數(shù)可能為圖126【題組訓(xùn)練】圖126AA受2個(gè)力、B受3個(gè)力BA受3個(gè)力、B受3個(gè)力CA受4個(gè)力、B受3個(gè)力DA受4

8、個(gè)力、B受5個(gè)力AA受2個(gè)力、B受3個(gè)力解析B受3個(gè)力的作用：重力、A對B的壓力、外力F。若外力F等于A、B的重力之和，則A受2個(gè)力的作用：重力和B對A的支持力。若外力F大于A、B的重力之和，則A受4個(gè)力的作用：重力、B對A的支持力、斜面對A的彈力FN和對A斜向左下方的摩擦力Ff。答案AC解析B受3個(gè)力的作用：重力、A對B的壓力、外力F。若外力F2(摩擦力有無的判斷)(2018萊蕪二模)如圖127所示，甲、乙兩物體用拉伸的輕質(zhì)彈簧連接靜置于傾角為的粗糙斜面體上。斜面體始終保持靜止，則下列判斷正確的是圖1272(摩擦力有無的判斷)(2018萊蕪二模)如圖127A物體甲所受的摩擦力可能為零B物體甲

9、一定受到四個(gè)力作用C物體乙所受的摩擦力可能為零D水平面對斜面體的摩擦力作用方向一定水平向右A物體甲所受的摩擦力可能為零解析因彈簧處于拉伸狀態(tài)，若彈簧的拉力等于甲的重力沿斜面向下的分力，物體甲所受的摩擦力為零，故A正確，B錯(cuò)誤。乙受彈簧的拉力沿斜面向下，要使乙靜止，則乙一定受沿斜面向上的摩擦力作用，C錯(cuò)誤。以整體為研究對象，因系統(tǒng)靜止，則水平面對斜面體無摩擦力。D錯(cuò)誤。答案A解析因彈簧處于拉伸狀態(tài)，若彈簧的拉力等于甲的重力沿斜面向下考點(diǎn)二相互作用課件考點(diǎn)二共點(diǎn)力的平衡考點(diǎn)二共點(diǎn)力的平衡3平衡條件的推論(1)二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小相等，方向相反。(2)

10、三力平衡：如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余兩個(gè)力的合力大小相等，方向相反，并且這三個(gè)力的矢量可以形成一個(gè)封閉的矢量三角形。(3)多力平衡：如果物體在多個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余幾個(gè)力的合力大小相等，方向相反。3平衡條件的推論例1(多選)(2018河南六市聯(lián)考)將一橫截面為扇形的物體B放在水平面上，一小滑塊A放在物體B上，如圖128所示，除了物體B與水平面間的摩擦力之外，其余接觸面的摩擦均可忽略不計(jì)，己知物體B的質(zhì)量為M、滑塊A的質(zhì)量為m，重力加速度為g，當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，A、B接觸面的切線與豎直的擋板之間的夾角為，則下列選項(xiàng)正確的是例1(多

11、選)(2018河南六市聯(lián)考)將一橫截面為扇形圖128 圖128 考點(diǎn)二相互作用課件考點(diǎn)二相互作用課件答案AB答案AB【題組訓(xùn)練】1(用正交分解法求解平衡問題)(2018長白山二模)如圖129所示，截面為直角三角形的光滑斜面體固定在水平面上，斜面傾角分別為60和30，用一條不可伸長的細(xì)繩跨過固定在斜面頂端的光滑定滑輪連接著兩個(gè)小物體，此時(shí)兩個(gè)物體靜止，則兩物體的質(zhì)量比mAmB為【題組訓(xùn)練】圖129圖129答案C答案C2(多選)(用整體法與隔離法分析連結(jié)體問題)如圖1210所示，質(zhì)量為M的木板C放在水平地面上，固定在C上的豎直輕桿的頂端分別用細(xì)繩a和b連接小球A和小球B，小球A、B的質(zhì)量分別為mA

12、和mB，當(dāng)與水平方向成30角的力F作用在小球B上時(shí)，A、B、C剛好相對靜止一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)繩a、b與豎直方向的夾角分別為30和60，則下列判斷正確的是2(多選)(用整體法與隔離法分析連結(jié)體問題)如圖121圖1210圖1210考點(diǎn)二相互作用課件答案ACD答案ACD例2如圖1211所示，擋板垂直且固定在斜面上，一上表面呈弧形，左端最薄的滑塊m放在斜面上，一球M擱在擋板與弧形滑塊上，一切摩擦均不計(jì)，用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑塊，使球與滑塊均靜止，現(xiàn)將滑塊平行于斜面向上拉過一較小的距離，球仍擱在擋板和滑塊上，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，則與原來相比考點(diǎn)三共點(diǎn)力作用下物體的動(dòng)態(tài)平衡例2如圖1211所示，

13、擋板垂直且固定在斜面上，一上圖1211圖1211A滑塊對球的彈力增大B擋板對球的彈力減小C斜面對滑塊的彈力增大D拉力F不變A滑塊對球的彈力增大解析對球進(jìn)行受力分析，球受三個(gè)力的作用，重力G、滑塊的支持力F2，擋板對球的力F1，其中F1方向沿斜面向上且保持不變，三力大小關(guān)系如圖(a)所示?；瑝K上移時(shí)，滑塊對球的力F2與豎直方向夾角減小，由于滑塊左端最薄，可以知道擋板和滑塊對球的作用力都減小，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；將滑塊和球作為系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，由于F1和F都沿斜面向上，可以將這兩個(gè)力先合成為一個(gè)力，記作F1F2，系統(tǒng)所受力的大小關(guān)系如圖(b)所示，其中斜面對滑塊的支持力FNGMmcos ，F(xiàn)F1

14、GMmsin ，由于GMm不變，則FN，F(xiàn)F1不變，因滑塊移動(dòng)，F(xiàn)1減小，則拉力F增大，故選項(xiàng)C，D錯(cuò)誤。解析對球進(jìn)行受力分析，球受三個(gè)力的作用，重力G、滑塊的答案B答案B規(guī)律總結(jié)動(dòng)態(tài)平衡問題的分析方法1解析法：將力進(jìn)行正交分解，在垂直的兩個(gè)方向上列平衡方程。由方程分析力與夾角的關(guān)系，然后判斷各力大小、方向的變化趨勢。2圖解法：(1)條件：規(guī)律總結(jié)3相似三角形法：如果其中一個(gè)力大小、方向均不變，另外兩個(gè)力的方向都發(fā)生變化，可以用力的三角形與幾何三角形相似的方法求解。3相似三角形法：如果其中一個(gè)力大小、方向均不變，另外兩個(gè)力【題組訓(xùn)練】1如圖1212所示，一小球在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮一切摩

15、擦，如果把豎直擋板由豎直位置緩慢繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)至水平位置，則此過程中球?qū)醢宓膲毫1和球?qū)π泵娴膲毫2的變化情況是圖1212【題組訓(xùn)練】圖1212AF1先增大后減小，F(xiàn)2一直減小BF1先減小后增大，F(xiàn)2一直減小CF1和F2都一直減小DF1和F2都一直增大AF1先增大后減小，F(xiàn)2一直減小解析小球受重力、擋板彈力F1和斜面彈力F2，將F1與F2合成為F，如圖所示，小球一直處于平衡狀態(tài)，三個(gè)力中的任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線、故F1和F2合成的合力F一定與重力等值、反向、共線。從圖中可以看出，當(dāng)擋板繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢地轉(zhuǎn)向水平位置的過程中，F(xiàn)1先變小后變大，F(xiàn)2越來越??；由牛頓第三定律可知

16、，F(xiàn)1先減小后增大，F(xiàn)2一直減小，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。解析小球受重力、擋板彈力F1和斜面彈力F2，將F1與答案B答案B2(2018江南十校聯(lián)考)如圖1213所示，斜面放置于粗糙水平地面上，輕質(zhì)彈簧左端固定于墻上，右端連接物塊，初始時(shí)彈簧水平且處于原長狀態(tài)，物塊、斜面均靜止，現(xiàn)用水平推力緩慢向左推動(dòng)斜面，推動(dòng)過程中，物塊、斜面保持相對靜止(彈簧始終處于彈性限度內(nèi))，關(guān)于此過程，以下說法錯(cuò)誤的是2(2018江南十校聯(lián)考)如圖1213所示，斜面放置圖1213圖1213A物塊受到斜面的支持力一直增大B物塊受到斜面的摩擦力一直增大C水平推力一直增大D地面受到的壓力一直不變A物塊受到斜面的支持力一直

17、增大解析初始時(shí)物塊靜止，受斜面靜摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，方向沿斜面向上；左移過程中彈力越來越大，彈力沿斜面向上的分力越來越大，物塊受斜面靜摩擦力先減小后反向增大，B錯(cuò)誤；彈力垂直斜面的分力越來越大，故A正確；由整體法可知，水平推力等于彈簧彈力、地面支持力始終等于整體重力，C正確、D正確。答案B解析初始時(shí)物塊靜止，受斜面靜摩擦力等于重力沿斜面向下的分力例3如圖1214所示，帶電物體P、Q可視為點(diǎn)電荷，電荷量相同。傾角為、質(zhì)量為M的斜面體放在粗糙水平面上，將質(zhì)量為m的物體P放在粗糙的斜面體上。當(dāng)物體Q放在與P等高(PQ連線水平)且與物體P相距為r的右側(cè)位置時(shí)，P靜止且受斜面體的摩擦力為0，

18、斜面體保持靜止，靜電力常量為k，則下列說法正確的是考點(diǎn)四電磁場中的平衡問題例3如圖1214所示，帶電物體P、Q可視為點(diǎn)電荷，圖1214圖1214考點(diǎn)二相互作用課件審題探究1物體P受到幾個(gè)力作用？P、Q間是引力還是斥力？2分析斜面體受地面的作用力時(shí)，如何選研究對象比較方便？審題探究答案D 答案D 解題策略1帶電體的平衡問題仍然滿足平衡條件，只是要注意準(zhǔn)確分析場力電場力、安培力或洛倫茲力。力學(xué)中用到的圖解法和正交分解法等仍然可以用在電場的平衡中。2如果帶電粒子在重力場、電場和磁場三者組成的復(fù)合場中做直線運(yùn)動(dòng)，則一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)镕洛v。3當(dāng)涉及多個(gè)研究對象時(shí)，一般采用整體法和隔離法相結(jié)合的方

19、法求解。當(dāng)物體受到的力多于三個(gè)時(shí)，往往采用正交分解法列出分方向的平衡方程。解題策略例4(多選)如圖1215所示，ACD、EFG為兩根相距L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌，它們被豎直固定在絕緣水平面上，CDGF面與水平面成角。兩導(dǎo)軌所在空間存在垂直于CDGF平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩根質(zhì)量均為m、長度均為L的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，ab桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，cd桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2。兩金屬細(xì)桿的電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。當(dāng)ab以速度v1沿導(dǎo)軌向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。以下說法正確的是 例4(多選)如圖1215

20、所示，ACD、EFG為兩圖1215圖1215考點(diǎn)二相互作用課件審題探究1ab桿和cd桿所在位置處的磁場方向如何？2ab桿和cd桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何？它們是否切割磁感線？3畫出兩桿的受力示意圖。審題探究答案CD答案CD規(guī)律總結(jié)分析安培力作用下導(dǎo)體的平衡問題，要注意以下幾點(diǎn)1弄清導(dǎo)體棒在磁場中的放置方式，分析導(dǎo)體棒與磁場方向的夾角是直角(即垂直)還是銳角(不垂直)。2分析通過導(dǎo)體棒的電流大小，計(jì)算安培力的大小并判斷其方向。3分析導(dǎo)體棒受其他力情況，用正交分解法列平衡方程。規(guī)律總結(jié)【題組訓(xùn)練】1(多選)(電場力作用下的平衡)如圖1216所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為。一根輕質(zhì)

21、絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為m、電量為q。小球A的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為k，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小球A靜止在斜面上，則【題組訓(xùn)練】圖1216圖1216考點(diǎn)二相互作用課件答案AC答案AC2(安培力作用下的平衡)如圖1217所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與水平直導(dǎo)體棒ab相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并與ab垂直，直導(dǎo)體棒垂直跨接在兩導(dǎo)軌上，空間存在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場，閉合開關(guān)K后導(dǎo)體棒中的電流為I，導(dǎo)

22、體棒平衡時(shí)，彈簧伸長量為x1；調(diào)轉(zhuǎn)圖中電源極性，使導(dǎo)體棒中電流反向，導(dǎo)體棒中電流仍為I，導(dǎo)體棒平衡時(shí)彈簧伸長量為x2，忽略回路中電流產(chǎn)生的磁場，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為2(安培力作用下的平衡)如圖1217所示，兩平行光滑金圖1217圖1217考點(diǎn)二相互作用課件答案D答案D【必記要點(diǎn)】當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他物理量的變化，從而使物體的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問題的描述中常用“剛好”“剛能”“恰好”等語言，常見的臨界狀態(tài)有：(1)兩接觸物體脫離的臨界條件是兩物體間的彈力恰好為0；考點(diǎn)五平衡中的臨界與極值問題【必記要點(diǎn)】考點(diǎn)五平衡中的臨界與極值問題(2)繩子斷的臨界條件為繩中的張力達(dá)到最大值，繩子繃緊與松弛的臨界條件為繩中的張力為0；(3)兩物體間相對滑動(dòng)的臨界條件為靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。平衡中的極值問題，一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題。一般用圖解法或解析法進(jìn)行分析。(2)繩子斷的臨界條件為繩中的張力達(dá)到最大值，繩子繃緊與松弛 例5如圖1218所示，一個(gè)底面粗糙，質(zhì)量為m的斜面體