2013年高考物理真题汇编全解全析：专题二 相互作用 Word版含解析

专题二 相互作用

1．(2013·高考新课标全国卷Ⅱ，15题)如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F 的作用，F 平行于斜面上．若要物块在斜面上保持静止，F 的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F 1和F 2(F 2＞0)．由此可求出( )

A ．物块的质量

B ．斜面的倾角

C ．物块与斜面间的最大静摩擦力

D ．物块对斜面的正压力

【解析】选C.物块在斜面上处于静止状态，先对物体进行受力分析，确定其运动趋势，列平衡方程得F f .物块受与斜面平行的外力F 作用，而在斜面上静止，此时摩擦力的大小和方向将随F 的变化而变化．设斜面倾角为θ，由平衡条件F 1－mg sin θ－F fmax ＝0，F 2－mg sin θ

＋F fmax ＝0，解得F fmax ＝F 1－F 2

2

，故选项C 正确．

2．(2013·高考北京卷，16题)倾角为α、质量为M 的斜面体静止在水平桌面上，质量为m 的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是( )

A ．木块受到的摩擦力大小是mg cos α

B ．木块对斜面体的压力大小是mg sin α

C ．桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin αcos α

D ．桌面对斜面体的支持力大小是(M ＋m )g

【解析】选D.以木块为研究对象，如图1所示，有f ＝mg ·sin α，F N ＝mg cos α，故选项A 、B 均错误；以木块与斜面体所组成的整体为研究对象，如图2所示，有f ′桌＝0，F N 桌′＝(M ＋m )g ，故选项C 错误，选项D 正确．

3．(2013·高考天津卷，5题)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点．现用水平力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

【解析】选D.选小球为研究对象，其受力情况如图所示，用平行四边形定则作出相应的“力三角形OAB ”，其中OA 的大小、方向均不变，AB 的方向不变，推动斜面时，F T 逐渐趋于水平，B 点向下转动，根据动态平衡，F T 先减小后增大，F N 不断增大，选项D 正确．

4．(2013·高考重庆卷，1题)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )

A．G B．G sin θ

C．G cos θD．G tan θ

【解析】选A.运用力的平衡条件，可求得椅子对人的作用力．选人为研究对象，人受到重力和椅子各部分对他的作用力的合力，根据力的平衡条件可知，椅子对他的作用力的合力与重力等大、反向，故选项A正确．

5．(2013·高考山东卷，15题) 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

【解析】选D.这是典型的平衡模型，解题的要点是对两小球进行受力分析、列平衡方程，若取两小球作为一个整体来研究会更方便．

解法1：分别对两小球受力分析，如图所示

F A sin 30°－F B sin α＝0

F′B sin α－F C＝0

F B＝F′B

得F A＝2F C，即弹簧A、C的伸长量之比为2∶1，选项D正确．

解法2：将两球作为一个整体，进行受力分析，如图所示

由平衡条件知： F ′A

F C ＝1sin 30°

即F ′

A ＝2F C

又F ′

A ＝F A ，则F A ＝2F C 故选项D 正确．

6.(2013·高考广东卷，20题)如图，物体P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平．现把物体Q 轻轻地叠放在P 上，则( )

A ．P 向下滑动

B ．P 静止不动

C ．P 所受的合外力增大

D ．P 与斜面间的静摩擦力增大

【解析】选BD.物体P 处于静止状态，把物体Q 轻轻地叠放在P 上时，P 、Q 仍处于静止状态．根据共点力的平衡条件解决问题．设斜面倾角为θ，P 、Q 的质量分别为M 、m ，因物体P 静止于固定的斜面上，则动摩擦因数μ≥tan θ，所受合外力F 1＝0，静摩擦力f 1＝Mg sin θ，把物体Q 轻轻地叠放在P 上，选整体为研究对象，则(M ＋m )g sin θ≤μ(M ＋m )·g cos θ，故P 、Q 仍处于静止状态．P 所受的合外力F 2＝0，即F 1＝F 2，P 与斜面间的静摩擦力f 2＝(M ＋m )g sin θ＞f 1.故选B 、D 正确，选项A 、C 错误．如果将P 、Q 两物体视为一个整体，则更容易得正确的选项为B 、 D.