高考物理新力学知识点之相互作用单元汇编及答案(4)

高考物理新力学知识点之相互作用单元汇编及答案(4)
一、选择题
1．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.
2．如图所示，5月28日央视新闻报道：格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”。

网球A 位于“小塔”顶层，下面各层均有3个网球，网球B 位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量均为m 。

下列说法正确的是（ ）
A ．其他网球对
B 球的作用力大于B 球的重力 B ．将A 球拿走后，“小塔”仍能保持直立平衡
C ．第8层的三个网球与A 球间的弹力大小各为mg/3
D ．最底层的3个网球受到地板的支持力均为25mg/3
3．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 ． 3F C ．F D ．无法判断
4．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是（ ）
A ．坛的形变
B ．头的形变
C ．物体受到的重力
D ．人受到的重力
5．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
6．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
F、横杆对圆环的摩擦力大小f、横杆对一过程中，水平风力大小F风、绳子上的张力大小
T
F变化情况正确的是（）
圆环的支持力大小N
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
7．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
8．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
9．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
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
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．如图所示，A、B两物体叠放在一起，在竖直向上的推力F作用下，一起沿粗糙的竖直墙壁向上匀速移动，下列说法中正确的是
A．物体A与B之间一定有摩擦力
B．物体B一定受4个力
C．物体A与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D．物体A一定受6个力
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，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数
A．2－3B．
3
6
C．
3
3
D．
3
2
16．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
17．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
18．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．
19．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
20．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 mg B．
31
,
2
mg mg
C．31
,
2
mg mg D．
13
,
2
mg mg
21．一铁球悬挂在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
22．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最底部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，与水平地面之间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ=30 。

下列说法正确的是
（ ）
A ．容器对小球的作用力大小为1
2mg B ．容器受到水平向左的摩擦力3
2
mg C ．弹簧原长为mg
R k
+
D ．轻弹簧对小球的作用力大小为0
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F 1和图乙中滑轮受到绳子的作用力F 2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
【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】
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。

2．D
解析：D
【解析】
【详解】
A.以球为研究对象，受到重力和其他网球对球的作用力，根据二力平衡可知其他网球对球的作用力等于球的重力，故选项A错误；
B.拿走球后，每个小球的受力就将不均衡，合力不为零，故不能保持直立平衡，故选项B
C. 球与第8层的三个网球的球心连线构成了正四面体，设球与第8层的三个网球的球心连线与水平面的夹角为，根据几何关系则有，以球为对象，根据力的平衡条
件可知
，则第8层的三个网球对球的支持力为
，故C 错误； D.设地面对最底层的每个网球的支持力为，根据整体法则有
，解得
，故选项D 正确。

3．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． 4．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
杂技演员顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是坛的形变，故选A.
5．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。

6．C
解析：C
【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 。

7．A
解析：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。

8．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.
9．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。

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．A
解析：A
【解析】
【详解】
AB．物体A、B一起做匀速直线运动，对B，受力分析如图甲，B受到的力有重力、支持力、摩擦力共3个了，故A正确，B错误；
CD．对A进行受力分析，如图乙所示，物体A受到重力、B的压力、B对其摩擦力、推力，一共4个力；如果墙对A存在弹力，整体不可能做匀速直线运动，所以A和墙之间不存在弹力，也不存在摩擦力，故CD错误。

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．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：F mg μ=，当拉力倾斜时，物体受力分析如图
由平衡条件得：N F mg Fsin θ=-，cos60f F =，又N f F μ=，得摩擦力为：()cos60f mg Fsin F μθ=-=，联立解得：3μ= C. 16．B
解析：B
【解析】
【分析】
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。

17．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.
18．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；
19．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 。

20．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：
3cos302a F F mg =⋅=
1cos602
b F F mg =⋅=
B 正确，ACD 错误。

故选B 。

21．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．
22．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
ACD ．对小球受力分析，如图所示，小球受到重力G 、弹簧的弹力F 和容器的支持力T ，根据平衡条件得知，容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力大小相等，方向相反，所以此合力竖直向上，由几何关系可得，轻弹簧对小球的作用力大小
F mg =
容器对小球的作用力大小为
T mg =
由胡克定律得：弹簧的压缩量为
F mg x k k
=
= 则弹簧的原长为
0mg L R x R k
=+=+
故AD 错误，C 正确； B ．以容器和小球整体为研究对象，分析受力可知：竖直方向有：总重力、地面的支持力，根据平衡条件可知容器不受水平面的静摩擦力，故B 错误。

故选C 。

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．。