高考物理力学知识点之相互作用真题汇编及解析(3)

一、选择题

1．如图所示，两物体A 和B 由绕过光滑定滑轮的轻绳连接，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是（）

A ．物体A 可能不受摩擦力

B ．物体A 可能不受支持力

C ．物体B 受到的重力小于轻绳对B 的拉力

D ．给物体A 施加一个竖直向下的外力，整个装置一定继续保持静止

2．如图，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球。在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为

A ．2m

B ．3m

C ．m

D ．2m

3．如图所示，细绳MO 与NO 所能承受的最大拉力相同，长度MO ＞NO ，则在不断增加重物G 的重力过程中（绳OC 不会断）（）

A ．绳ON 先被拉断

B ．绳OM 先被拉断

C ．绳ON 和绳OM 同时被拉断

D ．条件不足，无法判断

4．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S 1和S 2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a 1，S 1和S 2相对原长的伸长分别为?x 1和?x 2，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

5．如图，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，吸引了大量游客前往观赏。该景观可简化成如图所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为θ，由于长期的风化，θ将会减小。石头与山崖间的摩擦很小，可以忽略不计。若石头质量一定，θ减小，石头始终保持静止，下列说法正确的是

A．山崖左壁对石头的作用力将增大

B．山崖右壁对石头的作用力不变

C．山崖对石头的作用力减小

D．石头受到的合力将增大

6．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．

7．叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：

A．上方球与下方3个球间均没有弹力

B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力

C．水平地面对下方三个球的支持力均为4

3 mg

D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为4

8．F=10N，若把F分解为两个分力，则下列哪组力不可能是F的两个分力

A．10N，10N B．20N，20N

C．3N，6N D．5N，6N

9．如图所示，一质量为M的圆环套在一根粗糙的水平横杆上，圆环通过轻绳和质量为m 的物块相连，物块在水平向右的风力作用下偏离竖直方向一定的角度（如图中虚线位置所示）。现风力发生变化使物块偏离到图中实线位置（缓缓移动），但圆环仍然不动，在这一过程中，水平风力大小F风、绳子上的张力大小

F、横杆对圆环的摩擦力大小f、横杆对圆环的支持力大小N

F变化情况正确的是（）

A．F风保持不变，T F逐渐变大

B．F风逐渐变大，T F逐渐变小

C．f逐渐变大，N F保持不变

D．f保持不变，N F逐渐变小

10．小华用手握住水杯保持静止状态，下列说法正确的是（）

A．杯子受到的重力与摩擦力是一对平衡力

B．杯子受到的压力是杯子形变产生的

C．杯子和手之间没有相对运动趋势

D．手给杯子的压力越大，杯子受到的摩擦力越大

11．如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中

A．f变小，F变大B．f变小，F变小

C．f变大，F变小D．f变大，F变大

12．一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为()

A．40 m/N B．40 N/m

C．200 m/N D．200 N/m

13．如图所示，物块A放在木板上处于静止状态，现将木块B略向右移动一些使倾角减小，则下列结论正确的是（）

A．木板对A的作用力不变

B．木板对A的作用力减小

C．物块A与木板间的正压力减小

D．物块A所受的摩擦力不变

14．如图所示，将足球用网兜挂在光滑的墙壁上，设绳对球的拉力为F1，墙壁对球的支持力为F2，当细绳长度变短时

A．F1、F2均不变

B．F1、F2均增大

C．F1减小，F2增大

D．F1、F2均减小

15．如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成0

60角的力1F拉物块时，物块

30角的力2F推物块时，物块仍做匀速直线运

做匀速直线运动；当改用与水平方向成0

动．若1F和2F的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为

A．31

-B．23

-C．31

-D．1-

16．如图所示，物体A置于水平地面上，力F竖直向下作用于物体B上，A、B保持静止，则物体A的受力个数为()

A．3B．4C．5D．6

17．把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如下图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是（）

A．B．

C．D．

18．如图所示，用一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧，小球A处于静止，则需对小球施加的最小力等于（）

A．B．C．D．

19．以下几组共点力分别作用在物体上，有可能使物体所受合力为零的是( )

A．10Ｎ，50Ｎ，100Ｎ. B．5Ｎ，10Ｎ，20Ｎ.

C．10Ｎ，40Ｎ，5Ｎ. D．30Ｎ，40Ｎ，50Ｎ.

20．如图甲所示，推力F垂直斜面作用在斜面体上，斜面体静止在竖直墙面上，若将斜面体改成如图乙所示放置，用相同大小的推力F垂直斜面作用到斜面体上，则下列说法正确的是（）

A．墙面受到的压力一定变小

B．斜面体受到的摩擦力一定变小

C．斜面体受到的摩擦力可能变大

D．斜面体可能沿墙面向上滑动

21．如图，A、B两球（可视为质点）质量均为m，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O点，其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处．已知两球均处于静止状态，OA沿竖直方向，OAB恰好构成一个正三角形，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( )

A．球A对竖直墙壁的压力大小为1

2 mg

B．弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力

C．绳OB的拉力大小等于mg

D．球A对地面的压力不可能为零

22．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

23．如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体均与桌面相对静止不动，则B物体受力个数为：( )

A．5个B．4个C．6个D．3个

24．一铁球悬挂在OB绳的下端，轻绳OA、OB、OC的结点为O，轻绳OA悬挂在天花板上的A点，轻绳OC拴接在轻质弹簧测力计上．第一次，保持结点O位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置，如图甲所示，弹簧测力计的示数记为

F1．第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢释放轻绳，使轻绳OA转动到竖直位置，如图乙所示，弹簧测力计的示数记为F2．则()

A．F1恒定不变，F2逐渐增大

B．F1、F2均逐渐增大

C．F1先减小后增大，F2逐渐减小

D．F1逐渐增大，F2先减小后增大

25．如图，水平地面上有一固定斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑，下列说法正确的是（）

A．物块受到沿斜面向下的下滑力，大小等于摩擦力

B．匀速下滑的v越大，物块受到的摩擦力越大

C．换一个质量更大的同种材料制成的物块，不可能在斜劈上匀速滑动

D．物块一共受到重力、弹力和摩擦力三个力

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．D

解析：D

【解析】

【分析】

【详解】

ABC．B物体要能静止，绳子的拉力必须等于B的重力，绳子对A的拉力为斜向上，所以A必须受到摩擦力及地面的支持力作用。故ABC错误；

D．给A施加一竖直向下的力，相当于增大了地面对A的最大静摩擦力，但原本整个系统就是静止状态，加这个力后，装置还是保持静止状态。故D正确。

故选D。

2．C

解析：C

【解析】

设悬挂小物块的点为O'，圆弧的圆心为O，由于ab=R，所以三角形Oab为等边三角形．

根据几何知识可得∠aO'b=120°，而在一条绳子上的张力大小相等，故有T=mg，小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为120°，故受到的合力等于mg，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，且处于平衡状态，故拉力的合力等于小物块的重力为mg，所以小物块的质量为m，故ABD错误，C正确．故选C.

点睛：解决本题关键是能根据题目给出的几何关系确认拉小物块的两绳夹角为120°，再根据两个大小相等互成120°两力的合成结论求解即可．

3．A

解析：A

【解析】

【详解】

物体对O点拉力等于物体重力，此力有两个效果：一是使NO绳拉紧，二是使OM绳拉紧。按效果把物体对O点的拉力分解，如图所示：

由此可知NO绳受的力大于MO绳受的力。当重力逐渐增大，NO绳先达到最大拉力，NO 绳先断。A正确，BCD错误。

故选A。

4．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： 1122

2x F x F ?==? 即：

122x x ?=?

ACD 三项与计算不符，故本题选B 。

5．A

解析：A

【解析】

【分析】

对小球受力分析，根据平衡列出水平方向平衡公式和竖直方向平衡公式即可求解。

【详解】

AB 、对石头受力分析如图所示：

根据平衡可知21cos N N θ=

2sin N mg θ=

随着θ减小，根据公式可知1N 、2N 都在增大，故A 对；B 错

C 、根据共点力平衡可知，山崖对石头的作用力始终不变大小等于石头的重力，所以作用力不变，故C 错误；

D 、由于石头处于静止状态，所以石头受合力一直为零，故D 错；

故选A

6．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。

7．C

解析：C

【解析】

对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的作用，故A 错误；下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B 错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg ，每个小球受支持力为43

mg ，故C 正确；三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D 错误．故选C ．

8．C

解析：C

【解析】

【详解】

两个力的最大值是两个力的和，最小值为两个力的差；

A ．10N ，10N 的合力最大值是20N ，合力最小值是0N ，则A 可能是F =10N 的两个分

力，A 不符合题意；

B ．20N ，20N 的合力最大值是40N ，合力最小值是0，则B 可能是F =10N 的两个分力，B 不符合题意；

C ．3N ，6N 的合力最大值是9N ，合力最小值是3N ，其合力不可能为10N ，故选项C 符合题意；

D ．5N ，6N 的合力最大值是11N ，合力最小值是1N ，则C 可能是F =10N 的两个分力，D 不符合题意。

故选C 。

9．C

解析：C

【解析】

【分析】

【详解】

以重物为研究对象，分析受力情况：重力G 、水平风力F 风和绳子的拉力F T ，如图1所示。

由平衡条件得

F 风=mg tanθ

cos T mg F θ

当θ增加时，F 风逐渐增加，F T 增加；再以两物体整体为研究对象，分析重力G 总、水平风力F 风，杆的摩擦力f 和支持力F N ，则有：

F N =

G 总

保持不变。

f=F 风

逐渐增加。故C 正确、ABD 错误。

故选C 。

10．A

解析：A

【解析】

【分析】

A. 杯子受到的重力与摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，并且作用在同一个物体上，是一对平衡力，A 正确；

B. 杯子受到的压力是因为手的形变而产生的，B 错误；

C. 杯子和手之间有静摩擦力，具有相对运动趋势，C 错误；

D. 不管手给杯子的压力多大，杯子受到的摩擦力大小总等于杯子重力，是不变的，D 错误。

故选A 。

【点睛】

本题考查了静摩擦力大小、产生条件和弹力。

11．D

解析：D

【解析】

【详解】

以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可得，水平拉力为F mgtan α=，可见水平拉力F 逐渐增大，绳子的拉力为mg T cos α

=，故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力cos x T T θ=等大反向，故摩擦力方向向左，

cos cos mg f θα

是逐渐增大；故D 正确，A 、B 、C 错误；故选D 。 12．D

解析：D

【解析】

试题分析：由题意知，弹簧的弹力为4N 时，弹簧伸长2cm ，根据胡克定律F=kx ，代入数据可得弹簧的劲度系数k="200" N/m ，所以A 、B 、C 错误；D 正确．

【学科网考点定位】考查胡可定律

【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式F=kx ，并注意各物理量的单位． 13．A

解析：A

【解析】

【详解】

物块A 放在木板上处于静止状态，将木块B 略向右移动一些使倾角α减小， A 仍保持静止，所以木板对A 的作用力仍与A 的重力等大反向，故A 正确，B 错误；物块A 与木板间的正压力cos N mg α=，a 减小，所以正压力增大，故C 错误；物块A 所受的摩擦力sin f mg α=，α减小，所以摩擦力减小，故D 错误.

14．B

【解析】

【详解】

分析足球的受力情况：重力G 、悬线的拉力F 1和墙的支持力F 2，作出受力示意图：

由平衡条件得：F 1、F 2的合力F 与G 大小相等、方向相反，即有 F =G ．由平衡条件得：F 2=F tan α=G tan α，1cos G F F α

;当悬线变短时，α增大，cosα减小，sinα增大，则得F 2增大，F 1增大，B 正确。

故选B. 15．B

解析：B

【解析】

试题分析：对两种情况下的物体分别受力分析，如图

将F 1正交分解为F 3和F 4，F 2正交分解为F 5和F 6，则有：F 滑=F 3

mg=F 4+F N ；

F 滑′=F 5

mg+F 6=F N ′

而F 滑=μF N ；F 滑′=μF N ′

则有F 1cos60°=μ（mg-F 1sin60°） ①

F 2cos30°=μ（mg+F 2sin30°） ②

又根据题意F 1=F 2 ③

联立①②③解得：μ=23

故选B

考点：物体的平衡

16．B

解析：B

【解析】

整体进行受力分析：整体受重力、地面对A 的弹力、推力F 三力平衡，所以A 与地面之间没有摩擦，再对A 进行受力分析：重力、地面的支支持力、B 对A 的压力，B 对A 沿接触面向下的静摩擦力；所以A 受四力作用．

A ．3，与结论不相符，选项A 错误；

B ．4，与结论相符，选项B 正确；

C ．5，与结论不相符，选项C 错误；

D ． 6，与结论不相符，选项D 错误；

故选B 。

17．B

解析：B

【解析】

【分析】

【详解】

由于物体所受的水平推力为F kt =，由二力平衡得，墙与物体间的压力 N F kt =。当F 比较小时，物体受的摩擦力F f 小于物体的重力G ，物体将沿墙壁下滑，此时物体间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为

F kt μ=

当摩擦力F 等于重力G 时，物体不能立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力，随着摩擦力的增大，摩擦力将大于重力，物体做减速运动直至静止，摩擦力将变为静摩擦力，静摩擦力与正压力无关，跟重力始终平衡，故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

18．B

解析：B

【解析】

【详解】

以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图：

根据作图法分析得到，当小球施加的力F 与细绳垂直时，所用的力最小.根据平衡条件，F 的最小值为：

. A.与分析结果不相符；故A 错误.

与分析结果相符；故B 正确. C.

与分析结果不相符；故C 错误. D.与分析结果不相符；故D 错误.

19．D

解析：D

【解析】

【分析】

物体做匀速直线运动的条件是所受到的外力的合力为零．判断各选项中的三个力的合力能否为零为零．常用的方法是先找出其中两个力的合力范围，看看第三个力是否在这两个力的合力的范围之内，在范围之内合力可以为零，否则不能。

【详解】

A 、10N 和50N 的合力范围是40N≤F 合≤60N，第三个力100N 不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，故A 错误。

B 、5N 和10N 的合力范围是5N≤F 合≤15N，第三个力20N 不在其范围之外，这三个力的合力不可以为零，故B 错误。

C 、10N 和40N 的合力范围是30N≤F 合≤50N，第三个力5N 不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，故C 错误。

D 、30N 和40N 的合力范围是10N≤F 合≤70N，第三个力50N 在其范围之内，这三个力的合力可以为零，故D 正确。

20．B

解析：B

【解析】

【详解】

A ．受力分析如图所示

甲图中

1cos N F θ=，1m sin f mg F f θ=+≤

乙图中

2cos N F θ=

所以墙面受到的压力不变，A 项错误；

BC ．若

sin F mg θ=

则

20f =

若

sin F mg θ>

则f 2方向向下

2sin f F mg θ=-

若

sin F mg θ<

则f 2方向向上

2sin f mg F θ=-

所以斜面体受到的摩擦力一定变小，B 项正确，C 项错误；

D ．因为墙面受到的压力没有变，所以f m 不变，甲图中

1m sin f mg F f θ=+≤

推不动斜面体，乙图中

2sin f F mg θ=-

肯定比f m 小，所以斜面体肯定不沿墙面向上运动，D 项错误。

故选B 。

21．C

解析：C

【解析】

试题分析：C 、对B 球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图；

由于三个力夹角均为120°，故弹簧的支持力和绳子OB 的拉力都等于重力mg ，故C 正确；A 、对A 球受力分析，受重力、弹簧的压力，墙壁的向右的支持力、细线的拉力、地面的支持力，（其中地面的支持力和拉力可能只有一个），在水平方向：

3sin 60B F T =?=竖直墙壁,故A 错误；B 、弹簧静止，合力为零，故两个球对弹簧的弹力等大、反向、共线，故弹簧对球A 的弹力等于对球B 的弹力，故B 错误；D 、根据平衡条件，绳OA 对球A 的拉力和地面的支持力的合力大小等于弹簧推力的竖直分力和重力之和，故N+T=mg+Fsin30°,故T≤1．5mg ，0≤N≤1．5mg ．可知地面对A 的支持力可能等于0，

根据牛顿第三定律，球A 对地面的压力可能为零．故D 错误；故选C ．

考点：考查共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．

【名师点睛】该题考查共点力作用下物体的平衡，解答本题关键是先后对两个小球受力分析，然后根据平衡条件列式分析求解．

22．C

解析：C

【解析】

【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

23．A

解析：A

【解析】

由受力分析可知B 受重力、地面的支持力和A 对B 的压力；对AB 整体进行受力分析可知整体水平方向受向右的拉力，故地面一定对B 有向左的摩擦力；对A 受力分析，A 受向右的拉力，要使A 平衡一定受向左的摩擦力，由牛顿第三定律可知B 一定受A 对其向右的摩擦力，所以B 受重力、支持力、压力、地面的摩擦力、A 对B 的摩擦力共五个力，故A 正确，BCD 错误．

24．C

解析：C

【解析】

【详解】

在图1中，对O 点受力分析，两根绳的合力等于物体的重力，其大小和方向都不变，OA 绳拉力方向不变，根据平行四边形定则得，如图1，知弹簧测力计拉力1F 先减小后增大；在图2中，假设AO 与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件得2sin F G θ=，θ减小，则弹簧测力计拉力2F 逐渐减小；故C 项正确，ABD 三项错误．

25．D

解析：D

【解析】

【分析】

【详解】

ABD ．对物体进行受力分析可以知道，物体一共受到重力、沿斜面向上的滑动摩擦力和斜面的支持力。由于物体做匀速直线运动，因此合力为零，则摩擦力与沿斜面向下的分力大小相等，方向相反，与速度的大小无关，故AB 错误，D 正确；

C ．开始时摩擦力与沿斜面向下的分力大小相等，方向相反，则

sin cos mg mg θμθ=

换一个质量更大的同种材料制成的物块，则

sin cos Mg Mg θμθ=

可以知道能否匀速滑动与质量无关，即物体仍能在斜面上匀速滑动，故C 错误。故选D 。