高考物理新力学知识点之相互作用经典测试题附解析(3)

高考物理新力学知识点之相互作用经典测试题附解析(3)
一、选择题
1．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动．则施加力F后，下列说法正确的是()
A．A、B之间的摩擦力一定变大
B．B与墙面间的弹力可能不变
C．B与墙之间可能没有摩擦力
D．弹簧弹力一定不变
2．质量为m的物体，沿倾角为θ，质量为M的斜面匀速下滑，如图所示，若物体与斜面间的动摩擦因数为μ1，斜面与水平地面间的动摩擦因数为μ2，物体下滑过程中，斜面仍静止在地面上，下述正确的是（）
A．地面对斜面的支持力小于（m+M）g
B．地面对斜面的支持力大于（m+M）g
C．斜面不受地面的摩擦力作用
D．斜面受到地面的摩擦力的方向一定平行地面向左
3．2018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 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，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⎛⎫
⎪+⎝⎭
7．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
8．如图所示，用三根轻绳将A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接．然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于直线状态，且OB绳恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态．已知三根轻绳的长度之比为OA∶AB∶OB＝3∶4∶5，两球质量关系为m A＝2m B＝2m，则下列说法正确的是
A．OB绳的拉力大小为2mg
B．OA绳的拉力大小为10
3 mg
C．F的大小为4
3 mg
D．AB绳的拉力大小为mg
9．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
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．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3N，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
12．如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上，受到水平力F的作用，保持静止，下列说法正确的是（重力加速度为g）（）
A．木块受到的摩擦力大于mg，方向竖直向上
B．若F减小，木块一定向下滑动
C．若F增大，木块受到的摩擦力增大
D．若F增大，木块受到的摩擦力保持不变
13．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
2
-D．1-
3
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．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
16．2019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
17．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．
18．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
19．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
20．如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力？（）
A．3个、4个B．4个、4个C．4个、5个D．4个、6个
21．有上下两条摩擦因数相同的水平轨道L1、L2，它们在同一竖直面内，相同质量的物块A、B放置在两轨道上，轨道L1开一条平行轨道方向的细缝，可使细线通过，如图所
示．A 物块在B 物块正上方．在连接A 、B 细线的中点O 施加拉力，使A 、B 一起向右做匀速直线运动，则F 的方向可能是（图中OQ 表示水平方向）（ ）
A ．沿OP 方向
B ．沿OQ 方向
C ．沿ON 方向
D ．沿OP 、OQ 、ON 方向都可能
22．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
23．如题所示，质量为m 的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB 与竖直方向的夹角为θ。

设水平横梁OA 和斜梁OB 作用与O 点的弹力分别为F 1和F 2，以下结果正确的是（ ）
A ．F 1=mg sin θ
B ．F 1=sin mg
θ
C ．F 2=mg cos θ
D ．F 2=
cos mg
θ
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．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F 1；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F 2；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F 3。

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F 1、F 2、F 3的大小分别为（ ）
A．0N，78N，100N
B．0N，78N，75N
C．50N，78N，100N
D．50N，78N，75N
【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】
【详解】
对物块A，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，若F<mgsinθ,摩擦力变小，故A错误；以A、B整体为对象，没有外力F时，墙壁与B之间没有弹力，有了F之后，墙壁与B之间有弹力，故B错误；对整体分析，由于AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力．故C错误，D正确；
故选BD．
【点睛】
最初A. B之间的静摩擦力沿斜面向上，施力F后，摩擦力可能变小，可能不变，可能变大；将A. B整体分析，力F有水平向左的分力，所以B与墙面的弹力变大，力F有竖直向上的分力，所以B与墙之间有静摩擦力；由于弹簧的形变没有变化，所以弹簧的弹力一定不变．
2．C
解析：C
【解析】
【分析】
考查平衡状态的受力分析。

【详解】
AB．物体匀速下滑，对物体受力分析，受竖直向下的重力mg，垂直斜面的支持力F N1以及沿斜面向上的摩擦力f1，三力平衡，则斜面对物体的支持力与斜面对物体的摩擦力的合力F与重力mg等大反向，即竖直向上，由牛顿第三定律可知，物体对斜面的力F 竖直向
下，与F 等大，对斜面体受力分析，有竖直向下的重力Mg ，物体对斜面竖直向下的力F '以及地面对斜面体竖直向上的支持力F N2，由平衡条件可知：
N2+=F Mg F ' ==F F mg '
解得：
N2=()F m M g +
AB 错误；
CD ．对斜面体受力分析可知，斜面体水平方向不受力，所以地面对斜面体无摩擦力，C 正确，D 错误。

故选C 。

3．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。

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】 【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．
7．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．
8．B
解析：B
【解析】
试题分析：对球B受力分析，受到重力、OB的拉力，二力方向相反，假设AB绳子有拉力，则拉力的方向一定是沿着绳子由B指向A的，球B会偏离竖直方向，与题目矛盾，故AB绳子的拉力为零，故OB绳子的拉力等于球B的重力为mg，故A错误；对球A受力分析，受拉力F、重力mg和AO绳子的拉力T，如图
根据几何关系，有
48
2
33
F mg mg
=⋅=；
510
2
33
T mg mg
=⋅=，故B正确，C D错误；故
选B．
考点：物体的平衡
【名师点睛】本题关键先对B球受力分析，得到AB绳子的拉力为零，然后对A球受力分析，根据平衡条件并运用相似三角形法求解未知力．
9．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。

10．A
【解析】
【分析】
【详解】
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．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
cos30N mg =︒=
方向垂直于斜面向上，故CD 错误。

故选A 。

12．D
解析：D
【解析】
【详解】
A ．木块处于静止状态，受力平衡，重力等于静摩擦力大小，摩擦力方向竖直向上，故A 错误；
B ．若F 减小，则墙壁的支持力减小，最大静摩擦力减小，木块受到的静摩擦力可能仍与重力平衡，木块仍静止不动，故B 错误；
CD ．根据共点力平衡条件
F N =，
G f =
当F 增大时，最大静摩擦力增大，物体仍然保持静止，故静摩擦力的大小不变，始终与重力平衡，故C 错误，D 正确。

故选D 。

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
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．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。

16．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。

17．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；
18．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
19．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．
20．C
解析：C
【解析】
先对物体AB 进行整体受力分析，水平方向：两个等大、反向的水平力F 1和F 2正好处于平衡，所以物体B 不受地面的摩擦力，对A 物体进行受力分析：物体A 受到重力、拉力F 2、支持力和B 给的摩擦力，在四个力的作用下处于平衡状态，故A 受4个力．物体B 受到受到重力、拉力F 1、支持力、A 给的摩擦力和压力，所以物体B 受5个力的作用，故C 正确，ABD 错误．
21．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
力的作用点是在细线的中点，而且物块A 在B 的正上方，所以三角形ABO 是等腰三角形，且AB 在竖直方向，所以AO 与BO 与水平方向的夹角相等．因为A 对水平轨道的正压力大于B 对水平轨道的正压力，所以水平面对A 的摩擦力大于水平面对B 的摩擦力，由题意细线AO 受到的拉力必须大于BO 受到的拉力，所以F 的方向只能是ON 方向．故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

22．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，
23．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
以O 点为研究对象，进行受力分析可得：绳子对O 点作用力竖直向下，大小等于mg ；水平横梁OA 对O 点的弹力F 1沿水平方向向左；斜梁OB 对O 点的弹力F 2沿OB 方向向上，如图所示，由平衡条件可得
F 1=mg tan θ，F 2=cos mg θ
故D 项正确，ABC 三项错误。

故选D 。

．
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】
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 。