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2020年高考物理三轮冲刺与命题大猜想—专题02 相互作用(原卷版)

2020年高考物理三轮冲刺与命题大猜想

专题02 相互作用

猜想一：借助摩擦力考查对物理观念的理解 (1)

猜想二：借助斜面考查共点力的静态平衡 (2)

猜想三：以连接体为载体考查动态平衡 (3)

猜想四：力电平衡综合的考查 (4)

最新模拟冲刺练习 (6)

猜想一：借助摩擦力考查对物理观念的理解

【猜想依据】摩擦力由于其懂静的变化以及方向的变化和大小的变化，分析难度较大，借助摩擦力检验考生对物理概念的理解程度，能较好的考查考生的物理观念。

【要点概述】当物体的受力情况发生变化时，摩擦力的大小和方向往往会发生变化，有可能导致静摩擦力和滑动摩擦力之间的相互转化．常见的摩擦力突变模型如下：

“静—静”突变

“静—动”突变

“动—静”突变

“动—动”突变

板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力，则它所受到的摩擦力的大小为()

A．F B．μF

C.μF

1＋μ2

μF

【例2】(2020·河南许昌二模)如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下改变与水平面间的倾角，用以卸下车厢中的货物．当倾角增大到θ时，质量为M的木箱A与装在箱内的质量为m 的物体B一起以共同的速度v沿车厢底匀速滑下，则下列说法正确的是()

A．A、B间没有静摩擦力B．A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下

C．A受到车厢底面的滑动摩擦力大小为Mg sin θ D．A与车厢底面间的动摩擦因数μ＝tan θ

【例3】(2020·四川彭州中学模拟)物块M在静止的传送带上匀速下滑时，传送带突然转动，转动的方向如图中箭头所示，则传送带转动后()

A．M将减速下滑B．M仍匀速下滑

C．M受到的摩擦力变小D．M受到的摩擦力变大

猜想二：借助斜面考查共点力的静态平衡

【猜想依据】斜面上的物体受力种类齐全、变化多、命题情景丰富模型经典能巧妙的与数学知识有机结合，因而备受高考青睐。题目可易可难，接触面的变化、弹力的变化、摩擦力的突变等等都可以借助这一经典模型展现出来。．

【要点概述】斜面模型是高中物理中最常见的模型之一，斜面问题千变万化，斜面既可能光滑，也可能粗糙；既可能固定，也可能运动，运动又分匀速和变速；斜面上的物体既可以左右相连，也可以上下叠加。物体之间可以细绳相连，也可以弹簧相连。求解斜面问题，能否做好斜面上物体的受力分析，尤其是斜面对物体的作用力（弹力和摩擦力）是解决问题的关键。

对沿粗糙斜面自由下滑的物体做受力分析，物体受重力mg 、支持力F N 、动摩擦力f ，由于支持力θcos mg F N =，则动摩擦力θμμcos mg F f N ==，而重力平行斜面向下的分力为θsin mg ，所以当θμθcos sin mg mg =时，物体沿斜面匀速下滑，由此得θμθcos sin =，亦即θμtan =。

【例1】 (2020·河南安阳二模)如图所示，倾角为θ＝30°的斜面体静止在粗糙的水平面上，一质量为m 、可看成质点的光滑小球在不可伸长的轻绳拉力的作用下静止在斜面上．已知轻绳与斜面间的夹角也为θ，重力加速度为g ，则水平面对斜面体的摩擦力大小为( )

A.12mg

B.36mg

C.34mg

D.33

【例2】(2020·山东济南模拟试卷)如图所示，在倾角为37°的斜面上放置一质量为0.5 kg 的物体，用一大小为1 N 平行斜面底边的水平力F 推物体时，物体保持静止．已知物体与斜面间的动摩擦因数为

，物体受到的摩擦力大小为(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2)( )

A ．3 N

B ．2 3 N C.10 N D.26 N 猜想三：以连接体为载体考查动态平衡

【猜想依据】连接体的动态平衡在近几年高考中频频出现，此类问题能很好的考查考生的科学思维，分析过程中常用的整体法和隔离法都是高中考生必须要掌握的核心方法。

【要点概述】分析动态平衡问题的方法

的斜面OA ，挡板OB 与水平面的夹角θ＝60°.可绕转轴O 在竖直平面内转动．现将一质量为m 的光滑圆球放在斜面与挡板之间，下列说法正确的是( )

A ．当小车与挡板均静止时，球对斜面OA 的压力小于mg

B ．保持θ＝60°不变，使小车水平向右运动，则球对斜面OA 的压力可能为零

C.保持小车静止，在θ由60°缓慢减小至15°的过程中，球对挡板OB 的压力先减小再增大

D ．保持小车静止，在θ由60°缓慢减小至15°的过程中，球对挡板OB 的压力逐渐增大

【例2】(2020·湖南常德一模)如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙的水平地面上．一条绳跨过定滑轮平行于斜面与物块P 连接，一条绳连接小球Q ，另一条绳OA 在外力F 的作用下使夹角θ<90°，三条细绳结于O 点，P 、Q

两物体处于静止状态．

现缓慢改变绳OA 的方向至θ>90°，且保持结点O 位置不变，整个装置始终处于静止状态．下列说法正确的是( )

A ．斜面对物块P 的摩擦力一定增大

B ．绳OA 的拉力先减小后增大

C ．地面对斜面体的摩擦力方向可能向右

D ．地面对斜面体的支持力等于物块P 和斜面体的重力之和

猜想四：力电平衡综合的考查

【猜想依据】由于电场力与磁场力的隐蔽性，加上磁场的空间性，使此类问题更具有挑战性，也能更好的体现考生的物理学科素养。

【要点概述】1.电场力平衡问题的两个遵循

(1)遵循平衡条件：与纯力学问题的分析方法相同，只是多了电场力，把电学问题力学化可按以下流程分析：

(2)遵循电磁学规律：①要注意准确判断电场力方向．

①要注意电场力大小的特点：点电荷间的库仑力大小与距离的平方成反比，电荷间相互作用力遵循牛顿第三定律．

2.磁场力作用下的平衡

1．安培力

(1)大小：F ＝BIL ，此式只适用于B ①I 的情况，且L 是导线的有效长度．当B ①I 时F ＝0.

(2)方向：用左手定则判断，安培力垂直于B 、I 决定的平面．

2．洛伦兹力

(1)大小：F ＝qvB ，此式只适用于B ①v 的情况．当B ①v 时F ＝0.

(2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B 、v 决定的平面，洛伦兹力不做功．

3．立体平面化

该模型一般由倾斜导轨、导体棒、电源和电阻等组成，难点是该模型具有立体性，解题时一定要先把立体图转化成平面图，通过受力分析建立各力的平衡关系．

4．带电体的平衡

如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则通常是匀速直线运动．

【例1】(2020·吉林长春外国语学校检测)如图所示，带电小球A 、B 的电荷量分别为Q A 、Q B ，OA ＝OB ，都

用长L 的丝线悬挂在O 点．静止时A 、B 相距为d .为使平衡时AB 间距离减为d 2

，可采用的方法有 ( )

A ．将小球A 、

B 的质量都增加到原来的2倍

B ．将小球B 的质量增加到原来的8倍

C ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半

D ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B 的质量增加到原来的2倍

【例2】(2019·浙江新高考研究联盟第二次联考)如图所示，两个带电荷量分别为Q 1与Q 2的小球固定于相距为5d 的光滑水平面上，另有一个带电小球A ，悬浮于空中不动，此时A 离Q 1的距离为4d ，离Q 2的距离为

3d .现将带电小球A 置于水平面上某一位置，发现A 刚好静止，则此时小球A 到Q 1、Q 2的距离之比为( )

A.3①2 B ．2① 3 C ．3①4 D ．4①3

【例3】(2020·山东济南高三质量评估)长为L 的直导体棒a 放置在光滑绝缘水平面上，固定的长直导线b 与a 平行放置，导体棒a 与力传感器相连，如图所示(俯视图)．a 、b 中通有大小分别为I a 、I b 的恒定电流，其中I a 方向已知，I b 方向未知．导体棒a 静止时，传感器受到a 给它的方向向左、大小为F 的拉力．下列说法正确的是( )

A ．I b 与I a 的方向相同，I b 在a 处的磁感应强度

B 大小为F I b L

B ．I b 与I a 的方向相同，I b 在a 处的磁感应强度B 大小为F I a L

C ．I b 与I a 的方向相反，I b 在a 处的磁感应强度B 大小为F I b L

D ．I b 与I a 的方向相反，I b 在a 处的磁感应强度B 大小为F I a L

【例4】如图所示，在一竖直平面内，y 轴左侧有一水平向右的匀强电场E 1和一垂直纸面向里的匀强磁场B ，y 轴右侧有一竖直方向的匀强电场E 2。一电荷量为q (电性未知)、质量为m 的微粒从x 轴上A 点以一定初速度与水平方向成θ＝37°角沿直线经P 点运动到图中C 点，其中m 、q 、B 均已知，重力加速度为g ，则( )

A.微粒一定带负电

B.电场强度E 2一定竖直向上

C.两电场强度之比E 1E 2＝43

D.微粒的初速度为v ＝5mg 4qB