高考物理内江力学知识点之相互作用易错题汇编及答案解析

高考物理内江力学知识点之相互作用易错题汇编及答案解析
一、选择题
1．互成角度的两个共点力，其中一个力保持恒定，另一个力从零开始逐渐增大，且方向保持不变。

则这两个共点力的合力 A ．一定逐渐增大 B ．一定逐渐减小
C ．可能先增大后减小
D ．可能先减小后增大
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
4．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一原长为L ，劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为（ ）
A ．1+L m g k
μ
B ．()12+L m m g k
μ
+
C ．2+
L m g k
μ
D ．1212+
m m L g k m m μ⎛⎫
⎪+⎝⎭
5．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
6．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 ．a 1=g
B ．a 1=3g
C ．∆x 1=3∆x 2
D ． ∆x 1=∆x 2
7．如图所示，轻绳一端系在小球A 上，另一端系在圆环B 上，B 套在固定粗糙水平杆PQ 上．现用水平力F 作用在A 上，使A 从图中实线位置（轻绳竖直）级慢上升到虚线位置，但B 仍保持在原来位置不动．则在这一过程中，杆对B 的摩擦力F1、杆对B 的支持力F2、绳对B 的拉力F3的变化情况分别是（ ）
A ．F1逐渐增大，F2逐渐增大，F3逐渐增大
B ．F1保持不变，F2逐渐增大，F 逐渐减小
C ．F1逐渐增大，F2保持不变，F3逐渐增大
D ．F1逐渐减小，F2逐渐减小，F3保持不变
8．如图所示，质量为1kg 的物体与地面间的动摩擦因数0.2μ=，从0t =开始以初速度
0v 沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力1N F =的作用，取向右为正方
向，该物体受到的摩擦力f F 随时间变化的图像是下列图中的（ ）
A ．
B ．
C．D．
9．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
10．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
11．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
A31B．23C 31
2
D．
3
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．我们手握着竖直的保温杯子时，会用力握紧它，以免它掉下去，这样做的主要目的是（）
A．增大杯子所受的合外力B．增大手对杯子的摩擦力
C．增大手与杯子间的动摩擦因数D．增大手对杯子的最大静摩擦力
14．起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力)，以下说法正确的是()
A．当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力
B．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小
C．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小
D．若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力15．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
16．如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O 为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°．下列说法正确的是()
A．容器相对于水平面有向左运动的趋势
B．轻弹簧对小球的作用力大小为3 mg
C．容器对小球的作用力竖直向上
D．弹簧原长为R＋mg k
17．2019年2月16日，世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛（第一站）在京举行，重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中，以386.60分的成绩获得第一名，当运动员压板使跳板弯曲到最低点时，如图所示，下列说法正确的是（）
A．跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力
B．弯曲的跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的
C．在最低点时运动员处于超重状态
D．跳板由最低点向上恢复的过程中，运动员的机械能守恒
18．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
19．如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水平力作用下紧靠滑块(A A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为1μ，A与地面间的动摩擦因数为2
μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为()
A ．12
1
μμ B ．12
12
1μμμμ- C ．12
12
1μμμμ+ D ．
12
12
2μμμμ+
20．一铁球悬挂在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F 1
．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F 2．则( )
A ．F 1恒定不变，F 2逐渐增大
B ．F 1、F 2均逐渐增大
C ．F 1先减小后增大，F 2逐渐减小
D ．F 1逐渐增大，F 2先减小后增大
21．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
22．如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会（ ）
A．一直下降B．一直不变
C．先下降后上升D．先上升后下降
23．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示.则物块( )
A．沿斜面加速下滑B．仍处于静止状态
C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大
24．如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力F N 的变化，判断正确的是（）
A．F变大B．F变小C．F N变大D．F N变小
25．固定的粗糙斜面上有一个静止的木箱，某同学用平行于斜面向上的力F推木箱，但没有推动．则木箱受到的摩擦力
A．方向一定平行于斜面向上B．方向一定平行于斜面向下
C．大小一定为零D．大小可能为零
【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】
当两个力夹角90θ≤，根据平行四边形定则，合力逐渐增大；当两个力夹角90θ>，根据平行四边形定则，合力先减小后增大，所以D 正确，ABC 错误。

故选D 。

2．A
解析：A 【解析】
根据三角形定则，当另一分力与F 1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．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．
4．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
对木块1研究．木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力，根据平衡条件弹簧的弹力为：
F =μm 1g
又由胡克定律得到弹簧伸长的长度为：
1g F k k
m x μ=
= 所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是：
1S
L x L
m g k
μ
.
故A 正确BCD 错误．
5．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．
6．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 。

7．C
解析：C 【解析】 【详解】
设A 的质量为m ，B 的质量为M ，对A 受力分析，由平衡条件可得：3cos F mg α=，
tan F mg α=，随α逐渐增大，则有3F 逐渐增大，F 增大；再对两者的整体分析，由平
衡条件可得：1F F =，2F mg Mg =+，则有1F 逐渐增大，2F 不变，故选项C 正确，A 、B 、D 错误．
8．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
开始物体受到水平向左滑动摩擦力：
0.2110N 2N f mg μ==⨯⨯=
物体速度减为0，外力F f <，所以物体受到水平向右静摩擦力：
1N f F '==
故选A ．
9．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
N mg
=︒=
cos3053N
方向垂直于斜面向上，故CD错误。

故选A。

10．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。

11．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F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，则有：F滑=F3
mg=F4+F N；
F滑′=F5
mg+F6=F N′
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=23
故选B
考点：物体的平衡
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．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A．手握着竖直杯子，当用力握紧时，手对杯子的正压力增大，但杯子还是平衡状态，所受的合外力仍然为零，A错误；
B．当用力握紧杯子时，杯子还是平衡状态，所受的合外力仍然为零，静摩擦力大小一直等于重力，没有变化，B错误；
C．当用力握紧杯子时，手与杯子间的动摩擦因数并没有变化，C错误；
D．由于最大静摩擦力与物体间的正压力成正比，当用力握紧杯子时，手对杯子的正压力增大，所以手对杯子的最大静摩擦力也增大，D正确。

故选D。

14．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是作用力和反作用力，故A错误；无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力总是作用力和反作用力，故它们大小相等，选项B正确；当货物减速上升时，加速度向下，绳子对货物的拉力大小一定小于货物的重力大小，此时货物处于失重状态，选项C错误；若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定等于货物的重力，故D错误．
15．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 mg =︒=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．
16．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，选项A 错误；
BC ．对小球受力分析，如图所示，由θ=30°可知支持力和弹簧的弹力之间的夹角为120°，则由几何关系可知，小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg ，故BC 错误；
D ．弹簧的弹力为mg ，则弹簧被压缩了
mg k ，可知弹簧原长为R +mg k
，选项D 正确. 故选D 。

17．C
解析：C
【解析】
【详解】
A. 跳板发生形变是因为运动员对跳板施加了力的作用，选项A 错误；
B.运动员对跳板有压力是由运动员的脚发生形变而产生的，故B 错误；
C.运动员在最低点具有向上的加速度，所以是处于超重状态，支持力大于重力，故C 正确；
D.跳板由最低点向上恢复的过程中，支持力对运动员做功，机械能不守恒，故D 错误。

18．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．
19．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：对A 、B 整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：
F=μ2（m 1+m 2）g ①
再对物体B 分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：
水平方向：F=N
竖直方向：m 2g=f
其中：f=μ1N
联立有：m 2g=μ1F ② 联立①②解得：
112212
1m m μμμμ-= 故选B ．
【考点定位】
物体的平衡
【点睛】
本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．
20．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．
21．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．
22．C
解析：C
【解析】
【详解】
装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下降，当细沙快流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升，故ABD 错误，C正确；
故选：C；
23．B
解析：B
【解析】
试题分析：质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，对其受力分析，可求出动摩擦因数，加力F后，根据共点力平衡条件，可以得到压力与最大静摩擦力同时变大，物体依然平衡．
解：由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的摩擦力等于最大静摩擦力，
对物体受力分析，如图
根据共点力平衡条件，有
f=mgsinθ
N=mgcosθ
f=μN
解得μ=tanθ
对物块施加一个竖直向下的恒力F，再次对物体受力分析，如图
根据共点力平衡条件，有
与斜面垂直方向依然平衡：N=（mg+F）cosθ
因而最大静摩擦力为：f=μN=μ（mg+F）cosθ=（mg+F）sinθ，
故在斜面平行方向的合力为零，故合力仍然为零，物块仍处于静止状态，A正确，B、D错误，摩擦力由mgsinθ增大到（F+mg）sinθ，C错误；
故选A．
【点评】本题要善用等效的思想，可以设想将力F撤去，而换成用一个重力的大小等于F 的物体叠放在原来的物块上！
24．B
解析：B
【解析】
试题分析：以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力F N和绳子的拉力F，作出受力图如图：
由平衡条件得知，F N和F的合力与T（G）大小相等，方向相反，根据三角形相似可得，解得：F N=G，F=G；使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则F N保持不变，F变小，故B正确，ACD错误．故选B。

考点：共点力的平衡条件
25．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
设木块的重力为G，斜面的倾角为α，若F=G sinα，木块相对斜面没有运动趋势，不受静摩擦力；若F＞G sinα，木块相对斜面有向上的运动趋势，静摩擦力沿斜面向下；若F＜
G sinα，木块相对斜面有向下的运动趋势，静摩擦力沿斜面向上；故ABC错误D正确。

故选D。