高考物理新力学知识点之相互作用图文答案(2)

高考物理新力学知识点之相互作用图文答案(2)
一、选择题
1．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
2．如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力1F和2F的作用，木块处于匀速直线运动状态，1F＝10N，2F＝2N，若撤去1F的瞬间，则木块受到合力F和摩擦力f的大小、方向是（）
A．F＝0；f＝2N，方向向右
B．F＝10N，方向向左；f＝8N，方向向左
C．F＝10N，方向向左；f＝8N，方向向右
D．F＝0，f＝0
3．某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图所示的静止状态．若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是
A．细绳受到拉力逐渐减小
B．砖块受到的摩擦力可能为零
C．砖块一定不可能被绳子拉离地面
D ．砖块受到的摩擦力一直不变
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．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⎛⎫
⎪+⎝⎭
6．如图所示，质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37°的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则( )
A ．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上
B ．弹簧弹力不可能为
3
4
mg C ．小球可能受三个力作用
D ．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg
7．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 ．O
B 绳的拉力大小为2mg B ．OA 绳的拉力大小为103
mg
C ．F 的大小为
43
mg
D ．AB 绳的拉力大小为mg
8．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
9．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
10．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．
11．灯笼，又称彩灯，是一种古老的中国传统工艺品．每年的农历正月十五元宵节前后，人们都挂起红灯笼，来营造一种喜庆的氛围．如图是某节日挂出的一只灯笼，轻绳a、b将灯笼悬挂于O点绳a与水平方向的夹角为，绳b水平．灯笼保持静止，所受重力为G，绳a、b对O点拉力分別为F1、F2，下列说法正确的是（）
A．
B．
C．F1和F2的合力与灯笼对地球的引力是一对平衡力
D．灯笼只有重心位置处受重力作用，其他位置不受重力
12．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
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．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
16．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
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．3:4B．4:3C．1:2D．2:1
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．如图所示，水平桌面上叠放着A、B两物体均与桌面相对静止不动，则B物体受力个数为：( )
A．5个B．4个C．6个D．3个
20．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
21．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 ．13,2mg mg
B ．31
,2
mg mg C ．
31
,2mg mg D ．
13
,2mg mg 22．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
23．如图所示，将足球用网兜挂在光滑的墙壁上，设绳对球的拉力为F 1，墙壁对球的支持
力为F 2，当细绳长度变短时
A ．F 1、F 2均不变
B ．F 1、F 2均增大
C ．F 1减小，F 2增大
D ．F 1、F 2均减小
24．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心，一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止P 点。

设滑块所受支持力为F N ，OF 与水平方向的夹角为θ, 下列关系正确的是
A ．tan mg
F θ
= B ．tan F mg θ=
C ．=
tan N mg
F θ
D ．tan N F mg θ=
25．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【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】
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．
2．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
木块开始在水平方向匀速直线运动，则受力平衡，可得摩擦力
1210N2N8N
F
f F
=-=-=方向水平向左。

物体处于匀速直线运动状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于等于滑动摩擦力8N ，因此最大静摩擦力大于等于8N ；
撤去F 1后的瞬间，外力为2N ，但物体不能立即停下来，所以物体仍会向右运动，故摩擦力仍为滑动摩擦力为8N ，水平向左； 合力为
22+10N F f F ==
方向水平向左。

选项B 正确，ACD 错误。

故选B 。

3．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
A ．对气球受力分析，受到重力、风的推力、拉力、浮力，如图
根据共点力平衡条件，有：
Tsin F θ=
Tcos mg F θ+=浮
解得：
22()T F F mg =+-浮当风力增大时，绳子的拉力T 也增大，故A 错误；
BCD ．再对气球和木块整体受力分析，平衡时，受总重力、地面支持力、浮力、风的推力和地面对物块的摩擦力，根据共点力平衡条件，有：
N F M m g +=+浮（）
f F =
当风力增大时，地面支持力不变，与风力无关，木块不可能脱离水平面；木块滑动前受到地面施加的摩擦力与风力平衡，故其随风力的增大而逐渐增大，但滑动后受滑动摩擦力，而支持力不变，故滑动摩擦力不变，故摩擦力先增加后不变，故C 正确，BD 错误．
故选C 。

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．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．
6．C
解析：C 【解析】 【分析】
滑块可能受重力、支持力、弹力三个力处于平衡，根据共点力平衡判断，根据平行四边形定则可知，小球重力和弹力的合力肯定大于重力． 【详解】
A 、C 项：小球处于静止状态，受力平衡，对小球受力分析，如图所示：
当重力、弹簧弹力以及木板的支持力的合力为零时，小球不受摩擦力，即小球可以受到3个力作用，故A 错误，C 正确；
B 项：若小球不受摩擦力，根据平衡条件得：tan37°=
mg
F ，解得：34
F mg =，故B 错
误；
D 项：无论小球受不受到摩擦力作用，由平衡条件可知，木板对小球的作用力与重力和弹力的合力等大，反向，即木板对小球的作用力为22()mg F +，一定大于重力，故D 错误．
【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意弹簧的弹力方向是水平向左的，难度适中． 7．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48233F mg mg =
⋅=；510233
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．
8．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． 9．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．
10．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 ．
11．A
解析：A
【解析】
【详解】
对结点O ： G= F 1sin θ；F 2=F 1cos θ，解得；，选项A 正确，B 错误； F 1和F 2的合力与灯笼的重力是平衡力，而灯笼的重力与灯笼对地球的引力是一对相互作用力，选项C 错误；灯笼各个部分都受重力作用，这些重力的作用点等效为灯笼的重心，选项D 错误；故选A.
12．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f 1，三力平衡，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 。

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．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．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。

故选A。

16．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。

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．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．A
解析：A
【解析】
由受力分析可知B 受重力、地面的支持力和A 对B 的压力；对AB 整体进行受力分析可知整体水平方向受向右的拉力，故地面一定对B 有向左的摩擦力； 对A 受力分析，A 受向右的拉力，要使A 平衡一定受向左的摩擦力，由牛顿第三定律可知B 一定受A 对其向右的摩擦力，所以B 受重力、支持力、压力、地面的摩擦力、A 对B 的摩擦力共五个力，故A 正确，BCD 错误．
20．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 。

21．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 。

22．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．
23．B
解析：B
【解析】
【详解】
分析足球的受力情况：重力G 、悬线的拉力F 1和墙的支持力F 2，作出受力示意图：
由平衡条件得：F 1、F 2的合力F 与G 大小相等、方向相反，即有 F =G ．由平衡条件得：F 2=F tan α=G tan α，1cos G F F α
==
;当悬线变短时，α增大，cosα减小，sinα增大，则得F 2增大，F 1增大，B 正确。

故选B. 24．A
解析：A
【解析】
【详解】
物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力．
对小滑块受力分析，受水平推力F 、重力G 、支持力F N 、根据三力平衡条件，将受水平推力F 和重力G 合成，如图所示，由几何关系可得tan mg F θ=
，sin N mg F θ
=，A 正确． 【点睛】
本题受力分析时应该注意，支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心．本题也可用正交分解列式求解！ 25．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．。