高考物理新力学知识点之相互作用易错题汇编含解析(1)

高考物理新力学知识点之相互作用易错题汇编含解析(1)
一、选择题
1．如图所示，用一根长为L 的细绳一端固定在O 点，另一端悬挂质量为m 的小球A ，为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧，小球A 处于静止，则需对小球施加的最小力等于（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
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 ． 2F
B ． 3F
C ．F
D ．无法判断
3．如图所示，质量为 m 的物体放在质量为 M 、倾角为θ 的斜面体上，斜面体置于粗糙的水 平地面上，用平行于斜面向下的力 F 拉物体 m 使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止， 重力加速度为 g ，则下列说法正确的是 ( )
A ．地面对斜面体的摩擦力大小为 F cos θ
B ．地面对斜面体的支持力为 (M + m ) g
C ．物体对斜面体的摩擦力的大小为 F
D ．斜面体对物体的作用力竖直向上
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，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
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，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
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，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
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，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。

现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中
A．f变小，F变大B．f变小，F变小
C．f变大，F变小D．f变大，F变大
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．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
14．如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B 置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜
面体与墙不接触，整个系统处于静止状态。

则（ ）
A ．水平面对斜面体没有摩擦力作用
B ．水平面对斜面体有向左的摩擦力作用
C ．斜面体对水平面的压力等于()M m g +
D ．斜面体对水平面的压力小于()M m g +
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 34
B ．43
C ．1:2
D ．2:1
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
2
mg
C．容器对小球的作用力竖直向上
D．弹簧原长为R＋mg k
19．如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖块静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是（）
A．0B．mg C．1
2
mg D．2mg
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．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
(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12mg
B ．容器受到水平向左的摩擦力
32mg 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，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．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
【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】
以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图：
根据作图法分析得到，当小球施加的力F与细绳垂直时，所用的力最小.根据平衡条件，F 的最小值为：.
A.与分析结果不相符；故A错误.
B.与分析结果相符；故B正确.
C.与分析结果不相符；故C错误.
D.与分析结果不相符；故D错误.
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：0sin 302F F ，故A 项正确． 3．A
解析：A
【解析】
【详解】
AB ．物体m 沿斜面向下匀速运动，与斜面加速度相同均为零，故可以采用整体法， 将物体m 与斜面体M 看做一个整体，受力分析：
根据平衡条件，水平方向：
F cosθ-f =0
解得
f =F cosθ
竖直方向：
F N -（M +m ）g -F sinθ=0
可得
F N =（M +m ）g +F sinθ
所以A 正确，B 错误。

C ．对物体受力分析如图，物体受到向下的重力mg 、拉力F 、斜面的作用力（支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力），
由于物体匀速下滑，根据平衡条件m受到的摩擦力
f′=mg sinθ+F
根据牛顿第三定律：物体m对M的摩擦力的大小为mg sinθ+F，故C错误；
D．由受力分析，根据平衡条件：M对物体m的作用力即N与f的合力应该与mg和F的合力等大反向，如图中，可见M对物体m的作用力斜向上，所以D错误。

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．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。

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】
【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 。

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．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。

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
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．D
解析：D
【解析】
【详解】
以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可得，水平拉力为F mgtan α=，可见水平拉力F 逐渐增大，绳子的拉力为mg T cos α
=，故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力cos x T T θ=等大反向，故摩擦力方向向左，cos cos mg f θα
=是逐渐增大；故D 正确，A 、B 、C 错误； 故选D 。

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】
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．
14．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．对斜面体A受力分析，如图所示
水平面对斜面体有向右的摩擦力，AB错误；
CD．把斜面体A和小球B看成一个系统，它们受力分析，如图所示
由图分析和牛顿第三定律，可得
()
'<+
N M m g
C错误，D正确。

故选D。

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 sin α，木块相对斜面没有运动趋势，不受静摩擦力；若F ＞G sin α，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 sin α，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．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 。

19．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
先对4块木板整体受力分析，受重力4mg 和两侧墙壁对木块向上的静摩擦力2f ，根据平衡条件，有： 2f =4mg ；解得：f =2mg ，即墙壁对木板的静摩擦力为2mg ；再对木板3、4整体分析，受重力2mg ，墙壁对其向上的静摩擦力，大小为f =2mg ，设2对3、4的静摩擦力为f ′，向上，根据平衡条件，有： f ′ f =2mg ，故f ′=2mg -f =0．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．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．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F1沿水平方向向左；斜梁OB对O点的弹力F2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．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．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′=F5
mg+F6=F N′
而F滑=μF N；F滑′=μF N′
则有F1cos60°=μ（mg-F1sin60°）①F2cos30°=μ（mg+F2sin30°）②
又根据题意F1=F2 ③
联立①②③解得：μ=2
故选B
考点：物体的平衡。