高考物理力学知识点之相互作用真题汇编及解析(5)

高考物理力学知识点之相互作用真题汇编及解析(5)

一、选择题

1．用斧头劈木柴的情景如图甲所示。劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，当在劈背加一个力F时的受力示意图如乙所示，若不计斧头的重力，则劈的侧面推压木柴的力F1为（）

A．l

F

d

B．

d

F

l

C．

2

l

F

d

D．

2

d

F

l

2．如图所示，5月28日央视新闻报道：格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”。网球A位于“小塔”顶层，下面各层均有3个网球，网球B位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量均为m。下列说法正确的是（）

A．其他网球对B球的作用力大于B球的重力

B．将A球拿走后，“小塔”仍能保持直立平衡

C．第8层的三个网球与A球间的弹力大小各为mg/3

D．最底层的3个网球受到地板的支持力均为25mg/3

3．下列关于四项运动的解释，说法正确的是（）

A．蹦床运动员在空中上升到最高点时处于完全失重状态

B．跳高运动员在越杆时处于平衡状态

C．举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于超重状态

D．跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更远

4．两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是（）

A．一定有弹力，但不一定有摩擦力

B．如果有弹力，则一定有摩擦力

C．如果有摩擦力，则一定有弹力

D．如果有摩擦力，则其大小一定与弹力成正比

5．如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板，下面有一个托盘，让黑板撑开一个安全角度（黑板平面与水平面的夹角为θ），不易倾倒，小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦，磁性黑

板擦也可以直接吸在上面．图中就有小朋友把一块质量m为黑板擦吸在上面保持静止，黑板与黑板擦之间的动摩擦因数μ，则下列说法正确的是（）

A．黑板擦对黑板的压力大小为mgcosθ

B．黑板斜面对黑板的摩擦力大小为μmgcosθ

C．黑板对黑板擦的摩擦力大于mgsinθ

D．黑板对黑板擦的作用力大小为mg

6．如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面向下的力F 拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( )

A．地面对斜面体的摩擦力大小为F cosθ

B．地面对斜面体的支持力为 (M +m) g

C．物体对斜面体的摩擦力的大小为F

D．斜面体对物体的作用力竖直向上

7．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是（）

A．坛的形变

B．头的形变

C．物体受到的重力

D．人受到的重力

8．如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37°的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则( )

A．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上

B．弹簧弹力不可能为3

4 mg

C．小球可能受三个力作用

D．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg

9．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，现用水平F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N，以及绳对小球的拉力F T的变化情况是

（）

A．F N保持不变，F T不断增大B．F N不断增大，F T不断减小

C．F N保持不变，F T先增大后减小D．F N不断增大，F T先减小后增大

10．如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为?x1和?x2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间（）

A．a1=g B．a1=3g C．?x1=3?x2D．?x1=?x2

11．如图所示，一个重为5N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F的最小值为（）

A．8.65N B．5.0N

C．4.3N D．2.5N

12．2018年3月2日上映的《厉害了我的国》的票房和评分都极高。影片中展示了我们中国作为现代化强国的方方面面的发展与进步。如图是影片中几个场景的截图，则下列说法正的是

A．甲图中火箭点火后加速上升阶段，舱内的物体处于失重状态

B．乙图中的光伏电池能把太阳光的光能转化为内能

C．丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力垂直于倾斜的电线

D．丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力是一对作用力和反作用力

13．木块沿粗糙斜面(斜面相对地面静止)运动，下列对木块的受力分析正确的是（G是重力，N是支持力，f是摩擦力）

A． B． C． D．

14．一物块m在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由A端运动到B端，如图甲所示，这时所受摩擦力为F1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端，这时所受摩擦力大小为F2，如图乙所示．则F1， F2的大小关系满足（）

A．F1=F2

B．F1＜F2

C．F1＞F2

D．上述三种情况都有可能

15．小华同学利用如图所示的实验装置来测定物体与滑板间的滑动摩擦力．下列关于用这种装置做实验的说法中，你认为正确的是

A．必须调节托盘中重物的重量，确保滑板做匀速运动

B．不一定要使滑板做匀速运动，但必须要用恒力拉滑板

C．托盘中放的重物越重，滑板运动得越快，弹簧秤读数越大

D．只要滑板与木块有相对运动，无论滑板做什么运动，弹簧秤的读数都相同

16．倾角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体，细绳跨过光滑的滑轮，一端与物

体相连且平行于斜面，另一端与弹簧秤相连，如图所示。已知物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为5N，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）

A．斜面对物体的摩擦力大小为零

B．斜面对物体的摩擦力大小为5N，方向沿斜面向下

C．斜面对物体的支持力大小为53N，方向竖直向上

D．斜面对物体的支持力大小为5N，方向垂直斜面向上

17．如图，某人在粗糙水平地面上用水平力F推一购物车沿直线前进，已知推力大小是80N，购物车的质量是20kg，购物车与地面间的动摩擦因数，g取，下列说法正确的是（）

A．购物车受到地面的支持力是40N

B．购物车受到地面的摩擦力大小是40N

C．购物车沿地面将做匀速直线运动

D．购物车将做加速度为的匀加速直线运动

18．如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为（）

A．3B．4C．5D．6

19．如图所示，A、B两物体叠放在一起，在竖直向上的推力F作用下，一起沿粗糙的竖直墙壁向上匀速移动，下列说法中正确的是

A．物体A与B之间一定有摩擦力

B．物体B一定受4个力

C．物体A与墙壁之间一定有弹力和摩擦力

D．物体A一定受6个力

20．在下列各图中，a、b均处于静止状态，且接触面均光滑，a、b间一定有弹力的是()

A．B．C．D．

21．如图所示，一斜面体静止在粗糙的水平地面上，一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用.若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物体，使物体加速下滑，斜面体依然和地面保持相对静止，则斜面体受地面的摩擦力（）

A．方向水平向左B．方向水平向右

C．大小为零D．大小和方向无法判断

22．如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖块静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是（）

A．0B．mg C．1

2

mg D．2mg

23．大小分别为30N和25N的两个力同时作用在同一物体上，则这两个力的合力大小不可能等于（）

A．5N B．10N C．45N D．60N

24．如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角θ=30°.系统保持静止，不计一切摩擦.下列说法中正确的是()

A ．细线BO 对天花板的拉力大小是G/2

B ．a 杆对滑轮的作用力大小是G/2

C ．a 杆和细线对滑轮的合力大小是G

D ．a 杆对滑轮的作用力大小是G

25．磁力棒是可拆卸类拼搭玩具。如图所示为一磁力棒吸着一颗钢球，下列说法正确的是

（ ）

A ．磁力棒对刚球弹力是由于钢球发生形变产生的

B ．钢球受到磁力棒的磁力等于钢球的重力

C ．钢球受到磁力棒的作用力方向竖直向上

D ．钢球和磁力棒整体一起白由下落，则磁力棒对钢球弹力等于零

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题 1．A 解析：A 【解析】 【分析】 【详解】

根据对称性，两分力F 1、F 2大小相等，这样，以F 1、F 2为邻边的平行四边形就是一个菱形，因为菱形的对角线互相垂直且平分，所以根据三角形相似

1

22d F l F = 解得

12l

F F F d

==

故A 正确，BCD 错误。

故选A。

2．D

解析：D

【解析】

【详解】

A.以球为研究对象，受到重力和其他网球对球的作用力，根据二力平衡可知其他网球对球的作用力等于球的重力，故选项A错误；

B.拿走球后，每个小球的受力就将不均衡，合力不为零，故不能保持直立平衡，故选项B 错误；

C. 球与第8层的三个网球的球心连线构成了正四面体，设球与第8层的三个网球的球心连线与水平面的夹角为，根据几何关系则有，以球为对象，根据力的平衡条件可知，则第8层的三个网球对球的支持力为，故C错误；

D.设地面对最底层的每个网球的支持力为，根据整体法则有，解得

，故选项D正确。

3．A

解析：A

【解析】

【分析】

【详解】

A．蹦床运动员在空中上升到最高点时只受到重力的作用，加速度为重力加速度，处于失重状态，故A正确；

B．平衡状态指的是物体处于静止或者是匀速直线运动状态，跳高运动员在越杆时，受到重力的作用，不是受力平衡状态，故B错误；

C．举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于静止状态，受力平衡，不超重也不失重，故C错误；

D．惯性的大小只与物体的质量有关，跳远运动员助跑不是在增加自己的惯性，故D错误。

故选A。

4．C

解析：C

【解析】

【分析】

【详解】

两个相互接触的物体只有发生弹性形变时才会产生弹力作用，所以本题中两物体间不一定有弹力作用，摩擦力产生的条件是：具有相互作用力和相对运动或相对运动趋势，所以可以判断有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力，C对；B错；只有滑动摩擦力才与

正压力成正比，对于静摩擦力的大小要根据受力平衡或牛顿第二定律求解

5．D

解析：D 【解析】 【详解】

对黑板擦受力分析，受到竖直向下的重力，黑板给的支持力N ，以及垂直黑板向下的吸力F ，沿黑板平面向上的摩擦力f ，根据正交分解可知sin f mg θ=，cos N mg F θ=+，根据牛顿第三定律可知黑板擦对黑板的压力大小为'cos N mg F θ=+，由于黑板擦处于静止，所以重力和其余三个力（黑板对黑板擦的作用力）的合力为零，故黑板对黑板擦的作用力大小为mg ，D 正确．

【点睛】

在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解．

6．A

解析：A 【解析】 【详解】

AB ．物体m 沿斜面向下匀速运动，与斜面加速度相同均为零，故可以采用整体法， 将物体m 与斜面体M 看做一个整体，受力分析：

根据平衡条件，水平方向：

F cosθ-f =0

解得

f=F cosθ

竖直方向：

F N-（M+m）g-F sinθ=0

可得

F N=（M+m）g+F sinθ

所以A正确，B错误。

C．对物体受力分析如图，物体受到向下的重力mg、拉力F、斜面的作用力（支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力），

由于物体匀速下滑，根据平衡条件m受到的摩擦力

f′=mg sinθ+F

根据牛顿第三定律：物体m对M的摩擦力的大小为mg sinθ+F，故C错误；

D．由受力分析，根据平衡条件：M对物体m的作用力即N与f的合力应该与mg和F的合力等大反向，如图中，可见M对物体m的作用力斜向上，所以D错误。

7．A

解析：A

【解析】

【分析】

【详解】

杂技演员顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是坛的形变，故选A.

8．C

解析：C

【解析】

【分析】

滑块可能受重力、支持力、弹力三个力处于平衡，根据共点力平衡判断，根据平行四边形定则可知，小球重力和弹力的合力肯定大于重力．

【详解】

A、C项：小球处于静止状态，受力平衡，对小球受力分析，如图所示：

当重力、弹簧弹力以及木板的支持力的合力为零时，小球不受摩擦力，即小球可以受到3个力作用，故A 错误，C 正确；

B 项：若小球不受摩擦力，根据平衡条件得：tan37°=mg

F ，解得：34

F mg =，故B 错误；

D 项：无论小球受不受到摩擦力作用，由平衡条件可知，木板对小球的作用力与重力和弹力的合力等大，反向，即木板对小球的作用力为22()mg F +，一定大于重力，故D 错误． 【点睛】

解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意弹簧的弹力方向是水平向左的，难度适中．

9．D

解析：D 【解析】 【详解】

对小球进行受力分析，重力、支持力F N 、拉力F T 组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力F N 方向不变，斜面向左移动的过程中，拉力F T 与水平方向的夹角β减小，当β=θ时，F T ⊥F N ，细绳的拉力F T 最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力F N 不断增大，F T 先减小后增大．故D 正确，ABC 错误．

10．B

解析：B 【解析】 【分析】 【详解】

剪断细线之前，以bc 物块为整体为研究对象

受力分析可知，轻弹簧S 1弹力

12F mg =

剪断细线一瞬间，绳子拉力立刻消失，但轻弹簧S 1的弹力F 1没有发生变化，对物块a 进行受力分析，由牛顿第二定律可知：

11mg F ma '+= 11F F '=

解得：

13a g =

单独以c 为研究对象，得轻弹簧S 2的弹力：

2F =mg

S 1和S 2是完全相同的弹簧，结合胡克定律得：

11

22

2x F x F ?==? 即：

122x x ?=?

ACD 三项与计算不符，故本题选B 。

11．D

解析：D 【解析】 【分析】 【详解】

以物体为研究对象，根据作图法可知，当拉力F 与细线垂直时最小，如图所示：

根据平衡条件得F 的最小值为3050.5 2.5min F Gsin N N =?=?=，故选项D 正确，ABC 错误．

12．D

解析：D 【解析】 【详解】

A. 甲图中火箭点火后加速上升时，加速度向上，处于超重状态，故A 错误；

B. 乙图中的光伏电池能把太阳光的光能转化为内能，但并不能全部转化成内能，存在一定的能量损耗，故B 错误；

C. 丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力与重力等大反向，故竖直向上，故C 错误；

D. 丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力为相互作用，故是一对作用力和反作用力，故D 正确。

13．B

解析：B 【解析】 【分析】

对木块进行受力分析，知道物体受到重力、弹力、摩擦力，根据滑动摩擦力与相对运动方向相反，即可求解。 【详解】

A 、

B 项：当木块向上滑行时，木块受到重力、垂直斜面的弹力、沿着斜面向下的滑动摩擦力，故A 错误，B 正确；

C 、

D 项：当木块向下滑行时，木块受到重力、垂直斜面的弹力、沿着斜面向上的滑动摩擦力，故C 、 D 错误。 故应选：B 。 【点睛】

本题考查分析受力情况的能力，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行受力分析，不分析物体的施力，掌握滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。

14．A

解析：A 【解析】

水平传送带静止时和向左匀速传动时，物块m 由传送带的左端匀速拉动到右端的过程中，受到的都是滑动摩擦力，物块与传送带间的动摩擦因数μ和物块对传送带的压力大小都不变，由滑动摩擦力公式N f F μ=，得知12F F =，A 正确．

15．D

解析：D 【解析】 【详解】

不管重物如何运动，滑块水平方向受弹簧向左的拉力和向右的滑动摩擦力，始终处于平衡状态，故弹簧秤的读数等于滑块与板之间的滑动摩擦力的大小；故ABC 错误，D 正确； 故选D ． 【点睛】

本题考查了物体的平衡条件的应用，同时也提供了一种测量滑动摩擦力的较为方便的方法，即无论滑板做匀速、匀变速、还是非匀变速运动，弹簧秤的读数都等于滑块与板之间的滑动摩擦力的大小，是恒定不变的．

16．A

解析：A 【解析】 【分析】 【详解】

AB ．物体重力沿斜面向下的分力代入数据计算得

sin 305N x G mg =?=

与弹簧的弹力相等，根据共点力平衡可知，物体不受摩擦力作用，故A 正确，B 错误； CD ．物体处于静止状态，受力平衡，在垂直于斜面方向有

cos3053N N mg =?=

方向垂直于斜面向上，故CD 错误。 故选A 。

17．B

解析：B 【解析】 【详解】

A .购物车沿水平面运动则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等，方向相反，所以支持力

，故A 错误；

B.购物车受到地面的摩擦力大小是：

，故B 正确；

C.推力大小是

，所以购物车沿水平方向受到的合外力：

，所以购物车做匀变速直线运动，故C 错误；

D.购物车的加速度：

，D 错误。

18．B

【解析】

【详解】

M、m相对静止，对整体分析知，整体受总重力和地面给的支持力，处于静止状态；对物体m受力分析，则m受到重力、支持力和静摩擦力；最后对M受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，因墙壁对小车不会有力的作用；则M共受到4个力．故B项正确，ACD三项错误．

19．A

解析：A

【解析】

【详解】

AB．物体A、B一起做匀速直线运动，对B，受力分析如图甲，B受到的力有重力、支持力、摩擦力共3个了，故A正确，B错误；

CD．对A进行受力分析，如图乙所示，物体A受到重力、B的压力、B对其摩擦力、推力，一共4个力；如果墙对A存在弹力，整体不可能做匀速直线运动，所以A和墙之间不存在弹力，也不存在摩擦力，故CD错误。

故选A。

20．B

解析：B

【解析】

【详解】

A.假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，故ab间无弹力；故A错误；

B.若两球间无弹力，则两个都将向下摆动，与题矛盾，说明ab间有弹力；故B正确；

C.假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，故ab间无弹力；故C错误；

D.假设a对b球有弹力，方向必定垂直于斜面向上，b球共受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力，三个力的合力不可能为零，则小球b不可能处于静止状态，与题矛盾，故ab间一定没有弹力；故D错误；

21．C

解析：C

【分析】 【详解】

物体匀速下滑时，受到斜面施加的沿斜面向上的滑动摩擦力作用．而斜面也受到物体施加的沿斜面向下的滑动摩擦力作用，另外斜面还受到重力、地面支持力和物体压力作用，这几个力的合力为零．当物体加速下滑时，斜面受到物体对斜面施加的滑动摩擦力、物体压力、重力、地面支持力作用．推力与斜面平行，推力的存在不影响斜面体受到的这四个力的大小和方向，这四个力的合力依然为零，所以斜面依然不受地面摩擦力作用，故C 正确；ABD 错误；故选C

22．A

解析：A 【解析】 【分析】 【详解】

先对4块木板整体受力分析，受重力4mg 和两侧墙壁对木块向上的静摩擦力2f ，根据平衡条件，有： 2f =4mg ；解得：f =2mg ，即墙壁对木板的静摩擦力为2mg ；再对木板3、4整体分析，受重力2mg ，墙壁对其向上的静摩擦力，大小为f =2mg ，设2对3、4的静摩擦力为f ′，向上，根据平衡条件，有： f ′ f =2mg ，故f ′=2mg -f =0．故A 正确,BCD 错误．

23．D

解析：D 【解析】 【分析】 【详解】

两力合成时，合力满足关系式：1212F F F F F -≤≤+,所以大小分别为10N 和15N 的两个力合力满足525N F N ≤≤,所以D 不可能，

24．D

解析：D 【解析】 【分析】

先对重物受力分析，根据平衡条件求得细线的拉力；再对滑轮受力分析，根据力的合成的平行四边形定则求得细线对滑轮的合力，再得到a 杆对滑轮的力． 【详解】

A ．对重物G 受力分析，受到重力和拉力T ，根据平衡条件，有T=G ，同一根绳子拉力处处相等，故绳子对天花板的拉力也等于G ，故A 错误；

B D ．对滑轮受力分析，受到绳子的压力（等于两边绳子拉力的合力），以及杆的弹力（向右上方的支持力），如图；

根据平衡条件，因滑轮两边细绳的拉力夹角为120°，则结合几何关系，有a杆对滑轮的作用力大小 F=T=G，故B错误，D正确；

C．由于滑轮处于平衡状态，故a杆和细线对滑轮的合力大小是零，故C错误；

故选D．

【点睛】

本题的关键是先后对重物和滑轮受力分析，然后根据共点力平衡条件列式分析．解答时，要熟练运用几何知识研究．

25．C

解析：C

【解析】

【分析】

【详解】

A．磁力棒对刚球弹力是由于磁力棒发生形变产生的，故A错误；

B．对钢球受力分析可知，钢球受重力、磁力棒的磁力和磁力棒对刚球弹力，由平衡可得，重力与磁力棒对刚球弹力的合力大小等于磁力棒的磁力，故B错误；

C．由平衡可知，钢球受到磁力棒的作用力与钢球重力等大反向，说明钢球受到磁力棒的作用力方向竖直向上，故C正确；

D．由于磁力棒对钢球有向上的磁力作用，则磁力棒对钢球弹力等于向下，大小与磁力棒对钢球磁力作用相等，钢球的合力为重力，加速度为重力加速度才能做自由落体运动，故D错误。

故选C。