高考物理新力学知识点之相互作用易错题汇编及答案(3)

高考物理新力学知识点之相互作用易错题汇编及答案(3)
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，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
3．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
4．如图，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，吸引了大量游客前往观赏。

该景观可简化成如图所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜。

设左壁与竖直方向的夹角为θ，由于长期的风化，θ将会减小。

石头与山崖间的摩擦很小，可以忽略不计。

若石头质量一定，θ减小，石头始终保持静止，下列说法正确的是
A．山崖左壁对石头的作用力将增大
B．山崖右壁对石头的作用力不变
C．山崖对石头的作用力减小
D．石头受到的合力将增大
5．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．
6．如图所示，某球用一根轻绳悬在空中，球的重量为G，轻绳对球的拉力大小为F1，墙壁对球的支持力大小为F2，则（）
A．若增加悬绳的长度，则F1、F2都增大
B．若增加悬绳的长度，则F1、F2都减小
C．若增大球的半径，则F1增大、F2减小
D．若增大球的半径，则F1减小、F2增大
7．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
8．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
9．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53N，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
10．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
11．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
12．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
13．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．
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 ．3:4
B ．4:3
C ．1:2
D ．2:1
16．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
17．如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用，F 平行于斜面向上。

若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2（F 1和F 2的方向均沿斜面向上）。

由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为( )
A ．12F
B ．22F
C ．122F F -
D ．122
F F + 18．有上下两条摩擦因数相同的水平轨道L 1、L 2，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L 1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 19．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
20．一铁球悬挂在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F 1．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F 2．则( )
A ．F 1恒定不变，F 2逐渐增大
B ．F 1、F 2均逐渐增大
C ．F 1先减小后增大，F 2逐渐减小
D ．F 1逐渐增大，F 2先减小后增大
21．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 22．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
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．F1、F2均不变
B．F1、F2均增大
C．F1减小，F2增大
D．F1、F2均减小
24．如图所示，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁在水平地面上，处于静止状态，悬挂A杆的绳倾斜，悬挂B杆的绳恰好竖直，则关于两杆的受力情况，下列说法中正确的有（）
A．A，B都受三个力作用
B．A，B都受四个力作用
C．A受三个力，B受四个力
D．A受四个力，B受三个力
25．如图，光滑的四分之一圆弧轨道A、B固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F的作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N。

在运动过程中
A．F增大，N减小
B．F减小，N减小
C．F增大，N增大
D．F减小，N增大
【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】
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．
3．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．
4．A
解析：A
【解析】
【分析】
对小球受力分析，根据平衡列出水平方向平衡公式和竖直方向平衡公式即可求解。

【详解】
AB 、对石头受力分析如图所示：
根据平衡可知21cos N N θ=
2sin N mg θ=
随着θ减小，根据公式可知1N 、2N 都在增大，故A 对；B 错
C 、根据共点力平衡可知，山崖对石头的作用力始终不变大小等于石头的重力，所以作用力不变，故C 错误；
D 、由于石头处于静止状态，所以石头受合力一直为零，故D 错；
故选A
5．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。

6．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
球受到沿绳的拉力，竖直向下的重力，水平向左的弹力，满足
12,tan cos G F F G αα
== AB .若增加悬绳的长度，α减小，则1F 、2F 都减小，B 正确，A 错误；
CD .若增大球的半径，α增大，则1F 、2F 都增大，CD 错误。

故选B 。

7．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.
8．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 。

9．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 。

10．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.
11．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 。

12．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
1210N 2N 8N 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 。

13．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. 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．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．
16．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
17．C
解析：C
【解析】
【分析】
对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，四力平衡；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大；当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小；根据平衡条件列式求解即可。

【详解】
对滑块受力分析，受重力、拉力、支持力、静摩擦力，设滑块受到的最大静摩擦力为f ，物体保持静止，受力平衡，合力为零；当静摩擦力平行斜面向下时，拉力最大，有：1sin 0F mg f θ--=；
当静摩擦力平行斜面向上时，拉力最小，有：2sin 0F mg f θ-+=； 联立解得：122
F F f -=
，故C 正确，ABD 错误； 故选C 。

【点睛】
本题关键是明确拉力最大和最小的两种临界状况，受力分析后根据平衡条件列式并联立求解。

18．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 。

19．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，
20．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．
21．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．
22．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
故D 项正确，ABC 三项错误。

故选D 。

．
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．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
对A 、B 进行受力分析如图所示
由于拉A 的绳子倾斜，因此地面对A 有一个向右的摩擦力，A 杆才能平衡，因此A 受四个力，而拉B 的绳竖直，因此地面对B 只有一个向上的支持力，没有摩擦力，因此B 受三个力，D 正确ABC 错误．
故选D 。

25．A
解析：A
【解析】
对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有 N=mgcosθ F=mgsinθ
其中θ为支持力N 与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N 变小，F 变大；故A 正确，BCD 错误．故选A ．
注：此题答案应该是A.。