新高考对“相互作用”的考查特点及命题趋向研究

缪峰峰

一、本章内容、考试范围及要求

本章研究重力、弹力、摩擦力这几种常见力的特点和规律.《考试说明》中对本章内容的考查提出以下四个方面的要求：

二、近几年新高考在本章中的考查特点

1.注重对易混淆知识点、重要知识点和重要物理思想方法的考查

本章主要涉及到的方法有：力的合成法、分解法、整体法和隔离法等，而这些方法又贯穿在高中物理学习的始终.历年高考及高考模拟中对于这些重要的思想方法的考查力度从未削弱.

‘例1 如图1所示，左右两边对竖直放置的木板所加的压力都等于F时，夹在板中间的木块静止不动，现在使两边的力都增加到2F，那么木块所受到的摩擦力将（）

A.和原来相等

B.是原来的2倍

C.是原来的4倍

D.是原来的1/2

解析 由于木块始终相对于两侧木板静止，所以木块受到的摩擦力是静摩擦力，而静摩擦力的大小与两侧的正压力没有必然联系，根据木块在竖直方向上的受力分析，可以看出，无论压力怎么增加，静摩擦力的大小都等于木块重力的大小.

但这里值得注意的是，增加压力F，对木块受到的静摩擦力大小没有改变，但由于增加了接触面间的弹力，故木块与木板间的最大静摩擦力增加，这样使得木块更不容易从两木板间滑下.

例2 如图2所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P顶点上的小滑轮，一端系有质量为m=4kg的小球，小球与圆心的连线跟水平方向的夹角θ=60°，绳的另一端水平且连接物块3.三个物块重力均为50N，作用在物块2的水平力F=20N.整个系统平衡，取g=10m/s².则下列说法中正确的是（）

A.1和2之间的摩擦力是20N

B.2和3之间的摩擦力是20N

C.3与桌面间的摩擦力为20N

D.物块3受6个力的作用

解析 隔离物块1分析，1物体没有相对于2物体运动的趋势，1和2之间的摩擦力为零，选项A错误；如图3所示，对m受到的重力按照其作用效果，可分解为m球对绳的拉力T和对圆弧面的压力N，结合几何关系可以知道，轻绳中拉力为mgcos60°=20；对物块1、2、3整体分析受力，再由二力平衡的知识可以得出3与桌面间摩擦力为零，选项C错误；再对物块1、2整体分析受力，由二力平衡可知，2和3之间的摩擦力是20 N，选项B正确；而对物块3分析受力，物块3受到重力、物块2的压力、物块2对物块3向右的摩擦力、轻绳拉力、桌面支持力共5个力作用，选项D错误.

本题考查的主要内容有：研究对象的选取，力的分解以及整体法、隔离法.而正确的选取研究对象是本题的关键.

2.注重以生活中的实际问题为背景考查力学问题

例3 如图4所示，水平地面上堆放着原木.关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法中正确的是（）

A.M处受到的支持力竖直向上

B.N处受到的支持力竖直向上

C.M处受到的静摩擦力沿朋Ⅳ方向

D.N处受到的静摩擦力沿水平方向

解析 本题考查各接触面弹力和摩擦力的方向.弹力的方向垂直于接触面，摩擦力的方向平行于接触面，所以A正确.

例4 如图5所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千.某次维修时将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）

A.F1不变，F2变大

B.F1不变，F2变小

C.F1变大，F2变大

D.F1变小，F2变小

解析 前后两次木板始终处于静止状态，因此前后两次木板所受合力F1都等于零，保持不变，C、D错误；绳子剪去一段后长度变短，悬挂木板时绳子与竖直方向夹角0变大，作出F2的合力，如图6所示，合力大小不变，分力夹角增大，因此单根绳的拉力F2变大，A正确，B错误.

3.与其它相关知识联合考查

例6 如图所示，质量m_A >m_B 的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面.让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落的过程中，物体B的受力示意图是（）

解析两物体A、B叠放在一起，在沿粗糙墙面下落的过程中，由于物体与竖直墙面之间没有压力，所以没有摩擦力，两者组成的整体只在重力作用下做自由落体运动，故B物体仅受重力，A选项正确.

例5 如图8所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移.在小球移动过程中手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力Ⅳ的大小变化情况是（）

A.F不变，N增大

B.F不变，N减小

C.F减小，N不变

D.F增大，N减小

解析 对小球的重力G按其作用效果分解如图9所示，F是对绳的拉力，Ⅳ是对圆环的压力，力学矢量△AGF与几何△BOA相似，则有相似比，由表达式可以看出随着细线拉着小球缓慢向上移动，AB间距离变小，细线拉力F变小，轨道对小球的弹力不变，故C对.

本题用到的主要物理思想方法是力的分解，而在求解过程中，对数学知识的熟练应用是本例的难点.

4.注重实验技能的考查

例6 如图10所示，在竖直平面内，用甲、乙两个弹簧秤通过细线拉着一个钩码，使之处于静止状态.若保持甲弹簧秤拉力的方向不变，缓慢地调节乙弹簧秤，使两细线之间的夹角增大一些，则（）

A.两拉力的合力可能增大

B.两拉力的合力可能减小

C.甲弹簧秤的示数可能减小

D.乙弹簧秤的示数可能减小

解析 根据对物体的受力分析看出，甲乙两弹簧拉力的合力始终等于物体的重力，故合力大小不变；作出物体重力的效果分解图，并作出平行四边形，如图11所示，可以看出，在T1的方向不变的情况下，T2做顺时针转动时，如图12，其力的大小应该先变小再变大（当T2和T1垂直时，T2最小），而T1一直增大.故本例应该选择D.

从以上问题中我们可以看出，摩擦力的分析、物体受力分析及力的合成和分解的应用是本章的常考内容；与运动相结合、与数学知识相结合的应用能力考查，是高考命题的热点；以生活中的实际问题为背景考查力学知识以及对实验技能的考查是今后高考命题的一大趋势.