高考物理新力学知识点之相互作用易错题汇编含解析(4)

高考物理新力学知识点之相互作用易错题汇编含解析(4)
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
3．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
4．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⎛⎫ ⎪+⎝⎭
5．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
6．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
7．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，在这一过程中，水平风力大小F风、绳子上的张力大小
T
F、横杆对圆环的摩擦力大小f、横杆对圆环的支持力大小N
F变化情况正确的是（）
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
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．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，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
12．两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是（）
A．一定有弹力，但不一定有摩擦力
B．如果有弹力，则一定有摩擦力
C．如果有摩擦力，则一定有弹力
D．如果有摩擦力，则其大小一定与弹力成正比
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，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
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．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.
17．互成角度的两个共点力，其中一个力保持恒定，另一个力从零开始逐渐增大，且方向保持不变。

则这两个共点力的合力
A．一定逐渐增大B．一定逐渐减小C．可能先增大后减小D．可能先减小后增大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
19．一铁球悬挂在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
20．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
2 mg
B．容器受到水平向左的摩擦力3 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
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/2B．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
23．如图所示,木块在拉力F作用下,沿着水平地面向右做减速直线运动,则力F与摩擦阻力的合力方向为( )
A．水平向左
B．向上偏左
C．竖直向上
D．可以在竖直向上和力F方向之间
24．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=、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．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．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．
3．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.
4．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．
5．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22()mg F +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．
6．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．
7．C
解析：C
【解析】
【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 。

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】
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
cos303N N 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．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。

12．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
两个相互接触的物体只有发生弹性形变时才会产生弹力作用，所以本题中两物体间不一定有弹力作用，摩擦力产生的条件是：具有相互作用力和相对运动或相对运动趋势，所以可以判断有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力，C 对；B 错；只有滑动摩擦力才与正压力成正比，对于静摩擦力的大小要根据受力平衡或牛顿第二定律求解
13．D
解析：D
【解析】
【详解】
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<mgsin θ,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
14．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。

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】
【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。

17．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
θ>，根当两个力夹角90
θ≤，根据平行四边形定则，合力逐渐增大；当两个力夹角90
据平行四边形定则，合力先减小后增大，所以D正确，ABC错误。

故选D。

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】
【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．
20．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 。

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．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
23．B
解析：B
【解析】
【详解】
木块向右做匀减速直线运动，受到重力、拉力F、地面的支持力和摩擦力四个力作用，加速度方向向左，由牛顿第二定律知其合力方向向左．由于F有竖直向上的分力，所以地面对木块的支持力小于重力，则支持力和重力的合力方向竖直向下，根据平行四边形定则可知力F与摩擦阻力的合力方向向上偏左，故ACD错误，B正确．
故本题正确答案选B．
24．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．
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．。