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高频考点专项练02：相互作用
受力分析
1. 如图所示，在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量
为M 的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向。则(
)
A. 环只受三个力作用
B. 环一定受四个力作用
C. 物体做匀加速运动
D. 悬绳对物体的拉力小于物体的重力
2. 如图所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为m 的滑块，此时弹
簧处于自然长度。已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的
夹角为θ，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F 随夹角θ 的变化关系可能是图中的( )
3.竖直放置的“”形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G，现将轻绳的一端固定于支架上
的A 点，另一端从B 点沿支架缓慢地向C 点靠近(A 与B 等高)，则绳中拉力大小变化的情况是( )
A. 先变大后变小 B. 先不变后变小
C. 先变大后不变 D. 先变小后变大
F
A
B
α
C
4. (多选)如图，一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放有一滑块m，给m 一向下的初速度v0，m 恰好
保持匀速下滑。现在m 下滑的过程中施加一个作用力，则以下说法正确的是( )
A. 若在m 上加一竖直向下的力F1，则m 仍保持匀速下滑，M 对地面无摩擦力的作用
B. 若在m 上加一沿斜面向下的力F2，则m 将做加速运动，M 对地面有水平向左的静摩擦力的作用
C. 若在m 上加一水平向右的力F3，则m 将做减速运动，在m 停止前M 对地面有向右的静摩擦力的作用
D. 无论在m 上加什么方向的力，在m 停止前M 对地面都无静摩擦力的作用
5．如图所示，横截面为直角三角形的物块ABC，AB 边靠在竖直墙面上，F 是垂直于斜面BC
的推力，这时物块静止不动。假设物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，现将力F 增大，
以下说法正确的是（ ）
A．物块所受合力增大
B．物块所受摩擦力减小
C．物块仍将静止不动
D．物块将向下滑动
6.如图所示，人的质量为M，物块的质量为m，且M>m，若不计绳与滑轮的摩擦，
则当人拉着绳向右跨出一步后，人和物仍保持静止，则下列说法中正确的是
A．地面对人的摩擦力减小
B．地面对人的摩擦力增大
C．人对地面的作用力不变
D．人对地面的作用力减小
7.如图所示，一物块受到一个水平力F 作用静止于斜面上，此力F 的方向与斜面平
行，如果将力F 撤除，下泄对物块的描述正确的是
A．物块将沿斜面下滑
B．物块受到的摩擦力变大
C．物块立即获得加速度
D．物块所受的摩擦力方向改变
8、如图所示，将质量为m 的滑块放在倾角为θ 的固定斜面上。滑块与斜面之间的
动摩擦因数为μ。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速
度为g，则
A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑
B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑
C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是
2mgsinθ
D．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθ
M
m
θ
m
动态平衡-图解法
1.如图所示，质量为m 的球放在倾角为α 的光滑斜面上，用挡板AO 将球挡住，使球处于静止状态，若挡板与
斜面间的夹角为β，则( )
A. 当β＝30°时，挡板AO 所受压力最小，最小值为mgsinα
B. 当β＝60°时，挡板AO 所受压力最小，最小值为mgcosα
C. 当β＝60°时，挡板AO 所受压力最小，最小值为mgsinα
D. 当β＝90°时，挡板AO 所受压力最小，最小值为mgsinα
2.如图所示，一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上，一质量为m 的小木块在水平力F 的作用下静止在斜面上。
若只改变F 的方向不改变F 的大小，仍使木块静止，则此时力F 与水平面的夹角为( )
A. 60°
B. 45°
C. 30°
D. 15°
3.(多选)如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b 靠在一起，表面光滑，重力为G，其中b 的下半部
刚好固定在水平面MN 的下方，上边露出另一半，a 静止在平面上。现过a 的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将a
拉离平面一直滑到b 的顶端，对该过程分析，则应有( )
A. 拉力F 先增大后减小，最大值是G
B. 开始时拉力F 最大为G，以后逐渐减小为0
C. a、b 间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G
D. a、b 间的压力由0 逐渐增大，最大为G[
整体法和隔离法
1. 如图所示，小球C 置于光滑的半球形凹槽B 内，B 放在长木板A 上，整个装置处于静止状态。在缓慢减小木
板的倾角θ 过程中，下列说法正确的是( )
A. A 受到的压力逐渐变大
B. A 受到的摩擦力逐渐变大
C. C 对B 的压力逐渐变大
D. C 受到三个力的作用
2. 如图所示，倾角为θ 的斜面体c 置于水平地面上，小物块b 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏
a 连接，连接b 的一段细绳与斜面平行。在a 中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c 都处于静止状态，则( )
A. b 对c 的摩擦力一定减小
B. b 对c 的摩擦力方向一定平行斜面向上
C. 地面对c 的摩擦力方向一定向右
D. 地面对c 的摩擦力一定减小
om 2．如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P．Q 用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩
擦），P 悬于空中，Q 放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q 时，P．Q 仍静止不动，则
Ａ．Q 受到的摩擦力一定变小
Ｂ．Q 受到的摩擦力一定变大
Ｃ．轻绳上拉力一定变小
Ｄ．轻绳上拉力一定不变
3. 如图所示，重力为G 的光滑球在倾角为θ 的斜面和竖直光滑墙壁之间处于
静止状
态。若将斜面换成材料和质量相同，但倾角θ 稍小一些的斜面，以下判断正确的是( )
A. 球对斜面的压力变小
B. 球对斜面的压力变大
C. 斜面可能向左滑动
D. 斜面仍将保持静止
4．(多选)半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有一竖直放置的光滑档板
MN。在半圆柱体P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止，如
图所示是这个装置的截面图。现使MN 保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q 滑落到地面
之前，发现P 始终保持静止。则在此过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．MN 对Q 的弹力逐渐减小 B．地面对P 的支持力逐渐增大
C．Q 所受的合力逐渐增大 D．地面对P 的摩擦力逐渐增大
5．半圆柱体P 放在粗糙的水平面上，有一挡板MN，延长线总是过半圆柱
体的轴心O，但挡板与半圆柱不接触，在P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆
柱体Q，整个装置处于静止状态，如图是这个装置的截面图，若用外力使MN 绕
O 点缓慢地顺时针转动，在MN 到达水平位置前，发现P 始终保持静止，在此过
程中，下列说法中正确的是 ( )
A．MN 对Q 的弹力逐渐增大 B．地面对P 的弹力逐渐增大
C．P、Q 间的弹力先减小后增大 D．Q 所受的合力逐渐增大
实验:验证力的平行四边形定则
1.“验证力的平行四边形定则”实验中。
(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：
M
N
Q
P
Q
P
M
N
O
A. 将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线。
B. 在其中一根细线上挂上5 个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图(甲)所示，记录：________、________、
________。
C. 将步骤B 中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4 个和3 个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C 使两细线
互成角度，如图(乙)所示，小心调整B、C 的位置，使________，记录________。
(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图(乙)中＝________。
实验:探究弹力与弹簧伸长的关系
1.表中是某同学为“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验所测的几组数据：
弹力F/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
弹簧的伸长x/cm
2.6
5.0
7.2
9.8
12.4
(1)请你在图中的坐标纸上作出F－x 图线；
(2)写出图线所代表的函数式(x 用m 为单位)：____________________________________________________；
(3)写出函数表达式中常数的物理意义________________________________。
(4)若弹簧的原长为40 cm，并且以弹簧的总长度L 为自变量，写出函数表达式(以N 和m 为单位)：________。
受力分析
1、解析：分析物体M 可知，其受两个力作用，重力和轻绳拉力，因为悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，故
二力平衡，物体做匀速运动，C、D 错误；再对环进行受力分析可知，环受重力、轻绳拉力、滑杆支持力和摩擦力，
A 错误，B 正确。
答案：B
2、解析：选取滑块为研究对象，其肯定受到竖直向下的重力mg、垂直斜面向上的支持力FN(大小为mgcosθ)和
沿斜面向上的摩擦力Ff的作用，可能还会受到沿斜面向上的弹簧弹力F 的作用。当θ 较小，即mgsinθ<μmgcosθ 时，
弹簧弹力F＝0，代入数据可得此时θ<，据此可排除选项A、B；当mgsinθ>μmgcosθ，即θ>时，F≠0，根据平衡条
件可得F＝mgsinθ－μmgcosθ＝sin(θ－β)，其中tanα＝－μ，说明F 与θ 成正弦式关系，当θ＝时，F＝mg。故选C。
答案：C
3、解析：两边绳子的拉力的合力等于重物的重力G；在轻绳的另一端未到达支架最高点前，两个绳子之间的
夹角未发生变化，绳中拉力不变；当另一端达到支架最高点并向C 点运动过程中，两绳子的夹角变小而合力不变，
根据2Fcosθ＝G 可知，绳子上的拉力变小。综上所述，选项B 正确。
答案：B
4、解析：m 匀速下滑时，mgsinθ＝μmgcosθ。在m 上加上竖直向下的力F1，相当于mg 变大了，变成了(mg＋
F1)，故仍能匀速下滑。由于Ff＝μFN始终成立，故无论在m 上加什么方向的力，Ff与FN同比例变化，故Ff与FN的
合力保持竖直向上，其反作用力F′f与F′N(作用在M 上)的合力竖直向下，M 对地面无摩擦力作用，故选项A、D
正确。
答案：AD
5、C 6、B 7、D 8、C
动态平衡-图解法
1、
解析：以球为研究对象，球所受重力产生的效果有两个：对斜面产生的压力N1、对挡板产生的压力N2，根据
重力产生的效果将重力分解，如图所示，当挡板与斜面的夹角β 由图示位置变化时，N1大小改变但方向不变，始终
与斜面垂直，N2的大小和方向均改变，由图可看出当挡板AO 与斜面垂直，即β＝90°时，挡板AO 所受压力最小，
最小压力N2min＝mgsinα，D 项正确。
答案：D
2、
解析：小木块受重力mg、斜面支持力FN和外力F 三个力的作用处于平衡状态，三力合力为零，构成首尾相接
的矢量三角形，如图所示，由对称性可知，不改变力F 的大小只改变其方向，再次平衡时力F 与水平方向成60°角，
故本题答案为A。[来源:Z|xx|k.Com]
答案：A
3、解析：对a 球受力分析，由力的平衡条件得：FNsinθ＝G，FNcosθ＝F，所以FN＝，F＝，开始时sinθ＝＝，
最后当a 滑到b 顶端时θ＝，故拉力F 一直减小，其最大值为Fmax＝G，故A 错误，B 正确；a、b 间弹力FN一直减
小，其最大值为FNmax＝2G，最小值为G，故C 正确，D 错误。
答案：BC
整体法和隔离法
1、解析：在缓慢减小木板的倾角θ 过程中，A 受到的压力(mB＋mC)gcosθ 逐渐变大，A 受到的摩擦力(mB＋
mC)·gsinθ 逐渐减小，选项A 正确，B 错误；缓慢减小木板的倾角θ 过程中，C 受到两个力的作用，C 对B 的压力等
于重力，不变，选项C、D 错误。
答案：A
2、解析：把物块b 隔离出来，受力分析如图(甲)，当沙子缓慢流出的过程中，FT减小，物块b 处于静止状态，
若受到沿斜面向上的静摩擦力F′f，则FT＋F′f＝mgsinθ，故F′f增大，b 对c 的摩擦力方向沿斜面向下，选项
A、B 错。
对b、c 组成的整体，画出如图(乙)所示的受力图，地面对c 的摩擦力方向水平向左，故选项C 错误；FT变小，
显然Ff也减小，故选项D 对。
答案：D
3、D
4、解析：以球为研究对象，受到重力G、墙对球的压力F1和斜面对球的支持力F2三个力的作用，当斜面倾角
θ 减小时，斜面对球的支持力与竖直方向的夹角减小，受力情况如图甲所示，由图知F1和F2均变小，由牛顿第三定
律知球对斜面的压力变小，选项A 正确，选项B 错误；以球和斜面体整体为研究对象，受力情况如图乙所示，则斜
面受到的摩擦力Ff＝F1变小，斜面仍将保持静止，选项C 错误，选项D 正确。
答案：AD
5、D 6、A
实验:验证力的平行四边形定则
1、解析：(1)B. 记录钩码个数(或细线拉力)，橡皮筋与细线结点的位置O，细线的方向(说明：能反映细线方向
的其他记录也可以)
C. 橡皮筋与细线结点的位置与步骤B 中结点位置重合，并记录钩码个数和对应的细线方向。
(2)对结点进行受力分析，设每个钩码的质量均为m，由平衡条件可知，水平方向满足：4mgcosα＝3mgcosβ，所
以＝。
答案：(1)见解析 (2)
实验:探究弹力与弹簧伸长的关系
1、解析：(1)以弹簧的伸长量x 为横轴，以弹簧的弹力F 为纵轴，将x 轴每一小格取为1 cm，F 轴每一小格取
为0.25 N，将各点描到坐标纸上，并连成平滑的曲线，如图所示。
(2)由图象得F 与x 的函数关系式可写为F＝kx，而k＝20 N/m，故F＝20x。
(3)函数表达式中的常数表示该弹簧每伸长(或压缩)1 m，其弹力增加20 N。
(4)弹簧伸长量x＝(L－0.4) m，代入(2)中关系式得：F＝20(L－0.4)。
答案：(1)见解析 (2)F＝20x (3)弹簧每伸长(或压缩)1 m，其弹力增加20 N (4)F＝20(L－0.4)
