高考物理最新力学知识点之相互作用真题汇编附答案(4)
高考物理最新力学知识点之相互作用真题汇编附答案(4)
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．已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，F 1大小未知，如图所示，则另一个分力F 2的最小值为：（ ）
A ． 2
F B ． 33
F C ．F D ．无法判断
3．一质量为中的均匀环状弹性链条水平套在半径为R 的刚性球体上，已知不发生形变时环状链条的半径为R/2，套在球体上时链条发生形变如图所示，假设弹性链条满足胡克定律，不计一切摩擦，并保持静止．此弹性链条的弹性系数k 为
A 3(31)mg
+
B 3(31)mg
-
C 3(31)mg
+ D 3(31)mg
+ 4．重为10N 的物体放在水平地面上，今用8N 的力竖直向上提物体，则物体所受到的合力为（ ） A ．2N 向下
B ．2N 向上
C ．18N 向上
D ．0
5．一人站在体重计上称体重，保持立正姿势称得体重为G ，当其缓慢地把一条腿平直伸出台面，体重计指针稳定后读数为'G ，则 （ ） A ．G G >'
B ．G G <'
C ．G G ='
D ．无法判定
6．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
7．如图所示，铁质的棋盘竖直固定，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上保持静止，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是
A．小棋子共受三个力作用
B．棋子对棋盘的压力大小等于重力
C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大
D．棋子质量不同时，所受的摩擦力不同
8．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．
9．一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动，如图所示，在滑动过程中，物体m受到的力是（）
A．重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力
B．重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力
C．重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力
D．重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力
10．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
11．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
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．如图甲中小明用50N的水平力推木箱，没推动，此时木箱受到的摩擦力为F1；图乙中小明用78N的水平力恰好能推动木箱，此时木箱受到的摩擦力为F2；图丙中小明用100N 的水平力把木箱推动了，此时木箱受到的摩擦力为F3。已知木箱对地面的压力为300N，木箱与地面间的动摩擦因数为0.25，则F1、F2、F3的大小分别为（）
A．0N，78N，100N
B．0N，78N，75N
C．50N，78N，100N
D．50N，78N，75N
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．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，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成0
30角的力2F推物块时，物块仍做匀速直线运动．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
22
-D．1-
3
2
16．如图所示，两个质量均为m的物体分别挂在支架上的B点(如图甲所示)和跨过滑轮的轻绳BC上(如图乙所示)，图甲中轻杆AB可绕A点转动，图乙中水平轻杆一端A插在墙壁内，已知θ＝30°，则图甲中轻杆AB受到绳子的作用力F1和图乙中滑轮受到绳子的作用力F2分别为()
A．F1＝mg、
23
F mg
=
B．
13
F mg =、
23
F mg
=
C．
13
F mg
=、F2＝mg
D．
13
F mg
=、F2＝mg
17．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
18．如图所示,水平面上固定一竖直平面的光滑大半圆环,中央有孔的小球A、B间由细绳连接套在环上,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角,恰好保持静止状态．已知B球的质量为0.1kg,取g=l0m/s2，细绳对B球的拉力为F,A球的质量为m A，则
A．F=2N；m A=0.4kg B．F=2N；m A =0. 2kg
C．F=4；m A=0.2kg D．F=4N；m A=0.4kg
19．关于重力、弹力和摩擦力的说法中正确的是（）
A．在空中飘落的树叶，其重力方向总是竖直向下的
B．弹簧的弹力大小F与弹簧长度x满足关系式F=kx
C．运动的物体不可能受到静摩擦力作用
D．滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
20．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
21．木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25．夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m．系统置于水平地面上静止不动．现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示．则在力F作用后（）
A．木块A所受摩擦力大小是12.5N
B．木块A所受摩擦力大小是11.5N
C．木块B所受摩擦力大小是9N
D．木块B所受摩擦力大小是7N
22．一铁球悬挂在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
23．如图所示,木块在拉力F作用下,沿着水平地面向右做减速直线运动,则力F与摩擦阻力的合力方向为( )
A．水平向左
B．向上偏左
C．竖直向上
D．可以在竖直向上和力F方向之间
24．如图所示，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁在水平地面上，处于静止状态，悬挂A杆的绳倾斜，悬挂B杆的绳恰好竖直，则关于两杆的受力情况，下列说法中正确的有（）
A．A，B都受三个力作用
B．A，B都受四个力作用
C．A受三个力，B受四个力
D．A受四个力，B受三个力
25．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
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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．A
解析：A
【解析】
根据三角形定则，当另一分力与F1垂直时，另一分力最小．
另一个分力F 2的最小值为：0
sin 302
F
F =
，故A 项正确． 3．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
在圆环上取长度为x ?的一小段为研究对象，这一段的重力为
02sin 603x mg x
mg R R
ππ??=?
设其余弹簧对这一小段的作用力为T ，对这一小段受力分析如图(因为是对称图形，对任一段的受力一样，可对在圆球的最右侧一小侧研究)：
据平衡条件可得：
0tan 603x
T mg R R
ππ?=
?=
弹簧弹力F 与弹簧对这一小段作用力的关系如图：
由图得
0sin 60R F x T
=? 解得
32mg
F π
=
不发生形变时环状链条的半径为2
R
，套在球体上时链条发生形变如题图所示，则弹簧的伸长量
02sin 6022
R x R ππ=-?
弹簧弹力与伸长量关系
F kx =
解得
(
)
2
3
314mg k R
π+=
故C 正确，ABD 错误。
4．D
解析：D 【解析】
用8N 的力竖直向上提物体提不动，地面会给物体一个向上的大小为2N 的力，即物体所受合力为0，选D
5．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
对人受力分析，在两种状态下，人一直处于受力平衡状态，对体重计的压力始终等于人的重力，C 正确．
6．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．
7．D
解析：D
【解析】小棋子受到重力G、棋盘面的吸引力F、弹力N和静摩擦力f，共四个力作用，如图所示
重力竖直向下，摩擦力竖直向上，且重力和摩擦力是一对平衡力；支持力和引力为一对平衡力；棋子掉不下来的原因是因为受到棋盘对它向上的摩擦力和它的重力大小相等，即棋子受棋盘的摩擦力与棋子的重力是一对平衡力，故选项D正确。
8．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。
9．B
解析：B
【解析】
【分析】
对物体受力分析，关键要按照顺序找力，要找受到的力，每个力都要能找到受力物体，有时还要结合物体的运动情况分析受到的力．
【详解】
物体在惯性的作用下沿斜面向上运动，对物体受力分析，重力竖直向下，斜面对物体的支持力垂直斜面向上，和沿斜面向下的滑动摩擦力，所以B正确，ACD错误．
故选B．
【点睛】
受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键，在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位，对物体进行受力分析，通常可按以下方法和步骤进行： （1）明确研究对象，亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况．
（2）隔离物体分析．亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上，在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反．
（3）分析受力的顺序：一重、二弹、三摩擦，沿接触面或点逐个去找．有时根据概念或条件与判断．
本题可按照受力分析的一般步骤对物体受力分析．
10．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．
11．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 。
12．D
解析：D 【解析】
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．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
甲图木箱受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于小明的推力50N ，乙图木箱受到的摩擦力为最大静摩擦力，大小等于78N ，丙图木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为
0.25300N 75N f N μ==?=
故D 正确，ABC 错误。 故选D 。
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．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
而F滑=μF N；F滑′=μF N′
则有F1cos60°=μ（mg-F1sin60°）①
F2cos30°=μ（mg+F2sin30°）②
又根据题意F1=F2 ③
联立①②③解得：μ=2-3；
故选B
考点：物体的平衡
16．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
甲图中，结点受BC绳子的拉力、重力和AB杆子的支持力，
根据平衡条件，有：
13
F mg
乙图中，绳子对滑轮的作用力应是两股绳的合力，如图所示
故F2=mg
故D正确．
17．B
解析：B
【解析】
【详解】
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。
18．B
解析：B
【分析】 【详解】
对B 球，受力分析如图所示
分解拉力F ，可知竖直方向
30B Fsin m g ?=
解得细线对B 球的拉力
22B F m g N ==
对A 球，受力分析如图所示，在水平方向
3030A Fcos N sin ?=?
在竖直方向
3030A A N cos m g Fsin ?=+?
联立可解得：0.2A m kg =，故选项B 正确，选项ACD 错误。 故选Ｂ。
19．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
A ．任何物体的重力都是竖直向下的，和物体的运动状态无关，故A 正确；
B ．弹簧的弹力F 是与弹簧的形变量成正比，而不是与弹簧长度成正比，故B 错误；
C ．只要物体间有相对运动的趋势，则物体间就会有静摩擦力；故对地运动的物体是可以受到静摩擦力的，如加速运动的火车桌子上放置相对火车静止的物体，故C 错误；
D ．滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，故有可能和运动方向相同，故D 错误。 故选A 。
20．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．
21．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
用力拉F 之前，以A 研究对象进行受力分析有
0.02400N 8N 12.5N A A f kx m g μ==?=<=
施加水平拉力之后，假设物体B 依然静止，以B 为研究对象进行受力分析有，木块B 所受摩擦力大小
1N 0.02400N 9N 15N B B f F kx m g μ=+=+?=<=
故物体B 依然静止，所受摩擦力大小是9N ．故C 正确，D 错误；
弹簧保持原状态，即物体A 所受摩擦力不变，大小依然是8N ，故AB 错误．
22．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．
23．B
解析：B 【解析】 【详解】
木块向右做匀减速直线运动，受到重力、拉力F 、地面的支持力和摩擦力四个力作用，加
速度方向向左，由牛顿第二定律知其合力方向向左．由于F有竖直向上的分力，所以地面对木块的支持力小于重力，则支持力和重力的合力方向竖直向下，根据平行四边形定则可知力F与摩擦阻力的合力方向向上偏左，故ACD错误，B正确．
故本题正确答案选B．
24．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
对A、B进行受力分析如图所示
由于拉A的绳子倾斜，因此地面对A有一个向右的摩擦力，A杆才能平衡，因此A受四个力，而拉B的绳竖直，因此地面对B只有一个向上的支持力，没有摩擦力，因此B受三个力，D正确ABC错误．
故选D。
25．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。