高考物理力学知识点之相互作用经典测试题及答案解析(4)

高考物理力学知识点之相互作用经典测试题及答案解析(4)

一、选择题

1．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

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．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．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

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，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

7．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．

8．一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动，如图所示，在滑动过程中，物体m受到的力是（）

A．重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力

B．重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力

C．重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力

D．重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力

9．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

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．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．把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如下图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是（）

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，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．我们手握着竖直的保温杯子时，会用力握紧它，以免它掉下去，这样做的主要目的是（）

A．增大杯子所受的合外力B．增大手对杯子的摩擦力

C．增大手与杯子间的动摩擦因数D．增大手对杯子的最大静摩擦力

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，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

3

B．轻弹簧对小球的作用力大小为

C．容器对小球的作用力竖直向上

D．弹簧原长为R＋mg k

20．在下列各图中，a、b均处于静止状态，且接触面均光滑，a、b间一定有弹力的是()

A．B．C．D．

21．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

22．如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力？（）

A．3个、4个B．4个、4个C．4个、5个D．4个、6个

23．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

24．我国国家大剧院外部呈椭球型．假设国家大剧院的屋顶为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中()

A．屋顶对他的支持力不变

B．屋顶对他的支持力变小

C．屋顶对他的摩擦力变大

D．屋顶对他的摩擦力变小

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．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

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．

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】

【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．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。

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：

3

4

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．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。

7．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。

8．B

解析：B

【解析】

【分析】

对物体受力分析，关键要按照顺序找力，要找受到的力，每个力都要能找到受力物体，有时还要结合物体的运动情况分析受到的力．

【详解】

物体在惯性的作用下沿斜面向上运动，对物体受力分析，重力竖直向下，斜面对物体的支持力垂直斜面向上，和沿斜面向下的滑动摩擦力，所以B正确，ACD错误．

故选B．

【点睛】

受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键，在整个高中物理学习的全过程中

占有极重要的地位，对物体进行受力分析，通常可按以下方法和步骤进行：

（1）明确研究对象，亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况．

（2）隔离物体分析．亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上，在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反．

（3）分析受力的顺序：一重、二弹、三摩擦，沿接触面或点逐个去找．有时根据概念或条件与判断．

本题可按照受力分析的一般步骤对物体受力分析．

9．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 。

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．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】

【分析】

【详解】

由于物体所受的水平推力为F kt =，由二力平衡得，墙与物体间的压力 N F kt =。当F 比较小时，物体受的摩擦力F f 小于物体的重力G ，物体将沿墙壁下滑，此时物体间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为

F kt μ=

当摩擦力F 等于重力G 时，物体不能立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力，随着摩擦力的增大，摩擦力将大于重力，物体做减速运动直至静止，摩擦力将变为静摩擦力，静摩擦力与正压力无关，跟重力始终平衡，故ACD 错误，B 正确。

故选B 。

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．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】

【分析】

【详解】

A．手握着竖直杯子，当用力握紧时，手对杯子的正压力增大，但杯子还是平衡状态，所受的合外力仍然为零，A错误；

B．当用力握紧杯子时，杯子还是平衡状态，所受的合外力仍然为零，静摩擦力大小一直等于重力，没有变化，B错误；

C．当用力握紧杯子时，手与杯子间的动摩擦因数并没有变化，C错误；

D．由于最大静摩擦力与物体间的正压力成正比，当用力握紧杯子时，手对杯子的正压力增大，所以手对杯子的最大静摩擦力也增大，D正确。

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．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。

20．B

解析：B

【解析】

【详解】

A.假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，故ab间无弹力；故A错误；

B.若两球间无弹力，则两个都将向下摆动，与题矛盾，说明ab 间有弹力；故B 正确；

C.假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，故ab 间无弹力；故C 错误；

D.假设a 对b 球有弹力，方向必定垂直于斜面向上，b 球共受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力，三个力的合力不可能为零，则小球b 不可能处于静止状态，与题矛盾，故ab 间一定没有弹力；故D 错误；

21．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．

22．C

解析：C

【解析】

先对物体AB 进行整体受力分析，水平方向：两个等大、反向的水平力F 1和F 2正好处于平衡，所以物体B 不受地面的摩擦力，对A 物体进行受力分析：物体A 受到重力、拉力F 2、支持力和B 给的摩擦力，在四个力的作用下处于平衡状态，故A 受4个力．物体B 受到受到重力、拉力F 1、支持力、A 给的摩擦力和压力，所以物体B 受5个力的作用，故C 正确，ABD 错误．

23．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，

24．D

解析：D

【解析】

【分析】

【详解】

由于警卫人员在半球形屋顶上向上缓慢爬行，他爬行到的任一位置时都看作处于平衡状态．在图所示位置

对该警卫人员进行受力分析，其受力图如右图所示．将重力沿半径方向和球的切线方向分解后列出沿半径方向和球的切线方向的平衡方程

N f F mgcos F mgsin θθ＝，＝

他在向上爬的过程中，θ变小，cos θ变大，屋顶对他的支持力变大；sin θ变小，屋顶对他的摩擦力变小。

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：13F 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F 2=mg

故D 正确．