高考物理新力学知识点之相互作用分类汇编附答案(4)

高考物理新力学知识点之相互作用分类汇编附答案(4)
一、选择题
1．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
2．下列关于四项运动的解释，说法正确的是（ ） A ．蹦床运动员在空中上升到最高点时处于完全失重状态 B ．跳高运动员在越杆时处于平衡状态
C ．举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于超重状态
D ．跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更远
3．已知相互垂直的两个共点力合力的大小为40 N ，其中一个力的大小为20 N ，则另一个力的大小为（ ） A ．10 N
B ．20N
C ．203 N
D ．60N
4．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
5．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
6．一人站在体重计上称体重，保持立正姿势称得体重为G ，当其缓慢地把一条腿平直伸出台面，体重计指针稳定后读数为'G ，则 （ ） A ．G G >'
B ．G G <'
C ．G G ='
D ．无法判定
7．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⎛⎫
⎪+⎝⎭
8．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 ．
9．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．
10．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
11．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
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，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为()
A．2－3B．
3
6
C．
3
3
D．
3
2
16．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
17．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
18．关于重力、弹力和摩擦力的说法中正确的是（）
A．在空中飘落的树叶，其重力方向总是竖直向下的
B．弹簧的弹力大小F与弹簧长度x满足关系式F=kx
C．运动的物体不可能受到静摩擦力作用
D．滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
19．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
20．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
21．如图，滑块A 置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块(A A 、B 接触面竖直)，此时A 恰好不滑动，B 刚好不下滑.已知A 与B 间的动摩擦因数为1μ，A 与地面间的动摩擦因数为2μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与B 的质量之比为( )
A ．12
1
μμ B ．12
12
1μμμμ- C ．12
12
1μμμμ+ D ．
12
12
2μμμμ+
22．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
23．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
24．一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力
F ，如图所示.则物块( )
A．沿斜面加速下滑B．仍处于静止状态
C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大
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
A31B．23C．
31
22
-D．1-
3
2
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一、选择题
1．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。

2．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A．蹦床运动员在空中上升到最高点时只受到重力的作用，加速度为重力加速度，处于失重状态，故A正确；
B．平衡状态指的是物体处于静止或者是匀速直线运动状态，跳高运动员在越杆时，受到
重力的作用，不是受力平衡状态，故B 错误；
C ．举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于静止状态，受力平衡，不超重也不失重，故C 错误；
D ．惯性的大小只与物体的质量有关，跳远运动员助跑不是在增加自己的惯性，故D 错误。

故选A 。

3．C
解析：C 【解析】 【分析】
依据合力与分力遵循平行四边形定则，根据平行四边形定则作图，结合勾股定理，即可求解． 【详解】
根据平行四边形定则，如图所示：
根据几何关系，有：2222214020N 203N F F F =-=-=；故选B.
【点睛】
本题关键根据平行四边形定则作图，然后根据几何关系列式求解．
4．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：
T =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 。

5．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
6．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
对人受力分析，在两种状态下，人一直处于受力平衡状态，对体重计的压力始终等于人的重力，C 正确．
7．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．
8．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。

9．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 ．
10．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。

11．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.
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
=
=，G f
F N
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】
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。

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：33
μ=，故选C. 16．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．
17．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
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。

18．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．任何物体的重力都是竖直向下的，和物体的运动状态无关，故A 正确；
B ．弹簧的弹力F 是与弹簧的形变量成正比，而不是与弹簧长度成正比，故B 错误；
C ．只要物体间有相对运动的趋势，则物体间就会有静摩擦力；故对地运动的物体是可以受到静摩擦力的，如加速运动的火车桌子上放置相对火车静止的物体，故C 错误；
D ．滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，故有可能和运动方向相同，故D 错误。

故选A 。

19．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
20．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．
21．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：对A 、B 整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：
F=μ2（m 1+m 2）g ①
再对物体B 分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有：
水平方向：F=N
竖直方向：m 2g=f
其中：f=μ1N
联立有：m 2g=μ1F ② 联立①②解得：
112212
1m m μμμμ-= 故选B ．
【考点定位】
物体的平衡
【点睛】
本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．
22．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，
23．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．
24．B
解析：B
【解析】
试题分析：质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，对其受力分析，可求出动摩擦
因数，加力F后，根据共点力平衡条件，可以得到压力与最大静摩擦力同时变大，物体依然平衡．
解：由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的摩擦力等于最大静摩擦力，
对物体受力分析，如图
根据共点力平衡条件，有
f=mgsinθ
N=mgcosθ
f=μN
解得μ=tanθ
对物块施加一个竖直向下的恒力F，再次对物体受力分析，如图
根据共点力平衡条件，有
与斜面垂直方向依然平衡：N=（mg+F）cosθ
因而最大静摩擦力为：f=μN=μ（mg+F）cosθ=（mg+F）sinθ，
故在斜面平行方向的合力为零，故合力仍然为零，物块仍处于静止状态，A正确，B、D错误，摩擦力由mgsinθ增大到（F+mg）sinθ，C错误；
故选A．
【点评】本题要善用等效的思想，可以设想将力F撤去，而换成用一个重力的大小等于F 的物体叠放在原来的物块上！
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。