2020年高考物理试题分类汇编二、相互作用

相互作用
一、选择题
1. （全国新课标I 卷，19）如图，一光滑的轻滑轮用细绳'OO 悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b 。

外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态。

若F 方向不变，大小在一定范围内变化，
物块b 仍始终保持静止，则（ ）
A. 绳'OO 的张力也在一定范围内变化
B. 物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化
C. 连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化
D. 物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
【答案】BD
【解析】由题意，在F 保持方向不变，大小发生变化的过程中，
物体a 、b 均保持静止，各绳角度保持不变；选a 绳的拉力a T m g =，所以物体a 受到绳的拉力保持不变。

由滑轮
性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b 受到绳的拉力大小、方
向均保持不变，C 选项错误； a 、b 受到绳的拉力大小方向均
不变，所以OO '的张力不变，A 选项错误；对b 进行受力分析，
并将各力沿水平方向和竖直方向分解，如上图所示。

由受力平
衡得：x x T f F +=，y y b F N T m g ++=。

T 和b m g 始终不变，当F 大小在一定范围内变化时；支持力在一定范围内变化，B 选
项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D 选项正确；故答案选BD 。

2. （全国新课标II 卷，14）质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于
天花板上．用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ，如图所示．用T 表示绳OA 段拉力的大小，在O 点向左移动的过程中
A ．F 逐渐变大，T 逐渐变大
B ．F 逐渐变大，T 逐渐变小
C ．F 逐渐变小，T 逐渐变大
D ．F 逐渐变小，T 逐渐变小
【答案】A
【解析】动态平衡问题，F 与T 的变化情况如图：
可得：'''F F F →→↑
3（全国新课标III 卷，17）如图，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球。

在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块。

平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。

不计所有摩擦。

小物块的质量为
A.m/3
B.m/2
C. m
D.2m
【答案】C
【解析】如图所示，Oab 为等边三角形，120aO b '∠=︒，则T mg =，根据几何关系可知，绳子上张力的合力等于m g '，所以小物块的质量为m ，C 正确
4.（上海卷，15）如图，始终竖直向上的力F 作用在三角板A 端，使其绕B 点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力F 对B 点的力矩为M ，则转动过程中
(A)M 减小，F 增大 (B)M 减小，F 减小
(C)M 增大，F 增大 (D)M 增大，F 减小
【答案】A
g f T x T y N m b T F x F y F
【解析】受力如图所示，对三角板受力分析受到重力、支持力和拉力，由于缓慢转动，三角板近似平衡，所以有：G N F =+，在转动过程中，支持力减小而拉力F 在增加；力矩是力与力到作用点的距离的乘积，应用极端思维法，当三角板被竖直时，力与转动轴的距离为零，此时力矩为零，故此过程中力矩在减小，选项A 正确。

5.（江苏卷，1）一轻质弹簧原长为8 cm ，在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为
（A ）40 m/N （B ）40 N/m
（C ）200 m/N （D ）200 N/m
【答案】D
【解析】根据胡克定律F kx =，代入数据可得200/k N m =，故选D
6.（江苏卷，9）如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若
鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中
(A)桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
(B)鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
(C)若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大
(D)若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
【答案】BD
【解析】鱼缸受力如图，f 向右，A 错误；鱼缸与桌布，鱼缸与桌面间动摩擦因数相同，则在桌布上加速和在桌面上减速的时间是相等的，B 对；如增大拉力，鱼缸与桌布之间的摩擦力还是滑动摩擦力，大小是不变的，C 错误；若减小拉力，桌布的加速度会减小，鱼缸与桌布可能相对滑动页有可能相对静止，鱼缸在桌面运动的时间变长，所以鱼缸由可能画出桌面，D 正确。

7.（浙江卷，17）如图所示为一种常见的身高体重测量仪。

测量仪顶部向下发射波速为v 的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。

质量为M 0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。

当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t 0，输出电压为U 0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t ，输出电压为U ，则该同学的身高和质量分别为
A ．v （t 0-t ），00M U U
B ．12
v （t 0-t ），00M U U C ． v （t 0-t ），
000()M U U U - D ． 12
v （t 0-t ），000()M U U U -
【答案】D
【解析】当侧重台没有站人时，02x vt =；00U kM g =站人时：2()x h vt -=；0()U k M g mg =+，解得：000
()M m U U U =-,故选D 8. （海南卷，2）如图，在水平桌面上放置一斜面体P ，两长方体物块a 和b 叠放在P 的斜面上，整个系统处于静止状态。

若将a 和b 、b 与P 、P 与桌面之间摩擦力的大小分别用f 1、f 2和f 3表示。

则
A ．f 1=0，f 2≠0，f 3≠0
B ．f 1≠0，f 2=0，f 3=0
C ．f 1≠0，f 2≠0，f 3=0
D ．f 1≠0，f 2≠0，f 3≠0
【答案】C
【解析】整体受力如图所示，由平衡条件可知，30f =，ab 为整体受力如图，ab 有整体下滑趋势，则20f ≠，同理ab 之间也有摩擦力10f ≠，故选C
G
N
2f。