高考物理最新力学知识点之相互作用单元汇编含解析(2)

高考物理最新力学知识点之相互作用单元汇编含解析(2)
一、选择题
1．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
2．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
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，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
5．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
6．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
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．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．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T 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．春节期间有挂灯笼的传统习俗。

如图是同一型号灯笼的四种悬挂方式，其中绳子OA 所受拉力最大的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
11．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．
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，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F1和F2，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
15．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 16．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 ．
17．如图所示，用完全相同的轻弹簧A 、B 、C 将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A 与竖直方向的夹角为30°，弹簧C 水平，则弹簧A 、C 的伸长量之比为 （ ）
A 34
B ．43
C ．1:2
D ．2:1
18．如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中
A．N1始终减小，N2始终增大
B．N1始终减小，N2始终减小
C．N1先增大后减小，N2始终减小
D．N1先增大后减小，N2先减小后增大
19．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
20．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
21．如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°。

则（）
A．滑块一定受到三个力作用
B．弹簧一定处于压缩状态
C．斜面对滑块的支持力大小可能为零
D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于1
2 mg
22．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
23．如图所示，物体A、B和C叠放在水平面上，水平力为F b＝5N，F c＝10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止，以F1、F2、F3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则（）
A．F1＝5N，F2＝0，F3＝5N
B．F1＝5N，F2＝5N，F3＝0
C．F1＝0，F2＝5N，F3＝5N
D．F1＝0，F2＝10N，F3＝5N
24．如图所示，用三根轻绳将质量为m的物块静止悬挂在空中。

已知ab和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为（）
A．13
2
mg B
31
,
2
mg
C．
31
,
42
mg mg D．
13
,
24
mg mg
25．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
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．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。

2．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
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】
【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 。

5．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 。

6．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． 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．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．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．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
由共点力的平衡条件可知，两根绳子的拉力与灯笼重力的合力大小相等，方向相反；则由几何关系可知，AB 中重力大于OA 的拉力，C 中重力小于OA 的拉力，D 中重力等于OA 的拉力。

AB .拉力小于重力，不是最大的，AB 错误
CD .D 中拉力等于重力，C 中拉力大于重力最大，C 正确D 错误； 故C 中OA 的拉力最大。

故选C 。

【点睛】
四种情况下，灯笼均处于平衡状态，根据物体平衡知识列方程可以求解。

11．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 ．
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 。

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．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 。

．
15．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 。

16．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 。

17．D
解析：D 【解析】 【详解】
将两小球看做一个整体分析，可知整体受到重力、轻弹簧A 、C 的拉力共3个力的作用而处于平衡状态，将轻弹簧A 的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足
sin 30Ax A C F F F =︒=，故:2:1A C F F =，据题意可知三个弹簧的劲度系数相同，由胡克
定律F kx =可知弹簧A 、C 的伸长量之比为2:1，故D 项正确，ABC 三项错误．
18．B
解析：B 【解析】
试题分析：对小球进行受力分析如图所示，
设：板与竖直方向夹角为θ，则：2sin mg N θ=
，1tan mg
N θ
=，随着板顺时针方向转动，θ越来越大，因此N 2越来越小，同样1N 也越来越小，答案B 正确． 考点：共点力作用下物体的平衡，力的合力与分解
19．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 。

20．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．
21．D
解析：D 【解析】 【详解】
A ．弹簧与竖直方向的夹角为30°，所以弹簧的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡，也可能有弹簧的弹力，A 错误；
B ．弹簧对滑块可以是拉力，故弹簧可能处于伸长状态，B 错误；
C ．由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力（等于1 2
mg ），不可能为零，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，C 错误；
D ．静摩擦力一定等于重力的下滑分力，故为1 2
mg ，D 正确。

故选D 。

22．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．
23．C
解析：C 【解析】 【详解】
以A 为研究对象，根据平衡条件得到：A 对B 的静摩擦力大小10F =，否则A 水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡；以AB 整体为研究对象，根据平衡条件得到：
25N ==b F F
再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：
310N 5N 5N =-=-=c b F F F
方向水平向左；所以10F =，25N F =，35N =F ，故ABD 错误，C 正确； 故选C 。

24．B
解析：B 【解析】 【详解】
对结点C 受力分析，受到三根绳子拉力，将a F 和b F 合成为F ，如图所示
根据平衡条件有：
c F F mg ==
根据三角函数关系得：
3cos302
a F F mg =⋅=
1cos602
b F F mg =⋅=
B 正确，ACD 错误。

故选B 。

25．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 。