2024高考物理专项练习专题02 相互作用含答案.pdf

专题0202 相互作用一、单选题一、单选题1(2023江苏统考高考真题)如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的16。每条腿对月球表面压力的大小为()A.mg4B.mg4cosC.mg6cosD.mg242(2023山东统考高考真题)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为()A.10N/mB.100N/mC.200N/mD.300N/m3(2023海南统考高考真题)如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是()A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变4(2023江苏统考高考真题)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块()12024高考物理专项练习A.受到的合力较小B.经过A点的动能较小C.在A、B之间的运动时间较短D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小5(2023浙江统考高考真题)如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，aOb=90，半径Ob与重力的夹角为37。已知sin37=0.6，cos37=0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为()A.Fa=0.6G，Fb=0.4GB.Fa=0.4G，Fb=0.6GC.Fa=0.8G，Fb=0.6GD.Fa=0.6G，Fb=0.8G6(2023浙江高考真题)如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为FT，墙壁对足球的支持力为FN，则()A.FTGD.FT=G7(2022重庆高考真题)如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力()2A.大小等于mgB.大小等于2mgC.方向竖直向上D.方向水平向左8(2022海南高考真题)我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为m，不计石块间的摩擦，则m:m为()A.32B.3C.1D.29(2022辽宁高考真题)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为、()。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则()A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力B.F1的竖直分力等于F2的竖直分力C.F1的水平分力大于F2的水平分力D.F1的水平分力等于F2的水平分力10(2022浙江统考高考真题)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角=60，一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的()A.作用力为33GB.作用力为36GC.摩擦力为34GD.摩擦力为38G11(2022浙江统考高考真题)下列说法正确的是()A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关12(2022广东高考真题)图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状3态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1=F2且AOB=60。下列关系式正确的是()A.F=F1B.F=2F1C.F=3F1D.F=3F113(2022河北统考高考真题)如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中()A.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变14(2022湖南统考高考真题)2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是()A.B.C.D.15(2022湖南统考高考真题)如图(a)，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO上，其所在区域存在方向垂直指向OO的磁场，与OO距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图(b)所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为。下列说法正确的是()4A.当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB.电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C.tan与电流I成正比D.sin与电流I成正比16(2022浙江统考高考真题)如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为GP和GQ。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态(即P和Q的其余部分均不接触)，P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是()A.Q对P的磁力大小等于GPB.P对Q的磁力方向竖直向下C.Q对电子秤的压力大小等于GQ+FD.电子秤对Q的支持力大小等于GP+GQ17(2021重庆高考真题)如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为30，则该力在水平方向的分力大小为()A.2FB.3FC.FD.32F18(2021广东高考真题)唐代 耒耜经 记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为和，如图所示，忽略耕索质5量，耕地过程中，下列说法正确的是()A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力19(2021湖南高考真题)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是()A.推力F先增大后减小B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大C.墙面对凹槽的压力先增大后减小D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大20(2020海南统考高考真题)如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的()A.支持力竖直向上B.支持力小于手机所受的重力C.摩擦力沿斜面向下D.摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力21(2020北京统考高考真题)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是()6A.实验中必须让木板保持匀速运动B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数22(2020山东统考高考真题)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45时，物块A、B刚好要滑动，则的值为()A.13B.14C.15D.1623(2020浙江统考高考真题)如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员()A.受到的重力大小为16mgB.受到的合力大小为16mgC.对球面的压力大小为16mgD.对球面的作用力大小为16mg24(2020浙江统考高考真题)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff。下列受力分析示意图可能正确的是()7A.B.C.D.25(2020全国统考高考真题)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为和。若=70，则等于()A.45B.55C.60D.7026(2019江苏高考真题)如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右细绳与竖直方向的夹角为，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为A.TsinB.TcosC.TsinD.Tcos27(2019天津高考真题)2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是()8A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布28(2019全国高考真题)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示两斜面I、固定在车上，倾角分别为30和60重力加速度为g当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、压力的大小分别为F1、F2，则A.F1=33mg，F2=32mgB.F1=32mg，F2=33mgC.F1=12mg，F2=32mgD.F1=32mg，F2=12mg29(2019浙江高考真题)如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则A.杆对A环的支持力变大B.B环对杆的摩擦力变小C.杆对A环的力不变D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大30(2019浙江高考真题)如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是A.小明与船之间存在摩擦力B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力9C.杆对岸的力大于岸对杆的力D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力二、多选题二、多选题31(2023全国统考高考真题)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为甲和乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知()A.m甲m乙C.甲乙32(2019全国高考真题)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45已知M始终保持静止，则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加10专题0202 相互作用一、单选题一、单选题1(2023江苏统考高考真题)如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的16。每条腿对月球表面压力的大小为()A.mg4B.mg4cosC.mg6cosD.mg24【答案】D【详解】对“嫦娥五号”探测器受力分析有FN=mg月则对一条腿有FN1=14mg月=mg24根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为mg24。故选D。2(2023山东统考高考真题)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为()A.10N/mB.100N/mC.200N/mD.300N/m【答案】B【详解】由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有mg=3kx解得k=100N/m1故选B。3(2023海南统考高考真题)如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是()A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变【答案】B【详解】AB对人受力分析有则有FN+FT=mg其中工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，A错误、B正确；CD对滑轮做受力分析有则有FT=mg2cos则随着重物缓慢拉起过程，逐渐增大，则FT逐渐增大，CD错误。故选B。4(2023江苏统考高考真题)滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块()2A.受到的合力较小B.经过A点的动能较小C.在A、B之间的运动时间较短D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小【答案】C【详解】A因为频闪照片时间间隔相同，对比图甲和乙可知图甲中滑块加速度大，是上滑阶段；根据牛顿第二定律可知图甲中滑块收到的合力较大；故A错误；B从图甲中的A点到图乙中的A点，先上升后下降，重力做功为0，摩擦力做负功；根据动能定理可知图甲经过A点的动能较大，故B错误；C由于图甲中滑块加速度大，根据v2-v20=2ax可知图甲在A、B之间的运动时间较短，故C正确；D由于无论上滑或下滑均受到滑动摩擦力大小相等，故图甲和图乙在A、B之间克服摩擦力做的功相等，故D错误；故选C。5(2023浙江统考高考真题)如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，aOb=90，半径Ob与重力的夹角为37。已知sin37=0.6，cos37=0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为()A.Fa=0.6G，Fb=0.4GB.Fa=0.4G，Fb=0.6GC.Fa=0.8G，Fb=0.6GD.Fa=0.6G，Fb=0.8G【答案】D【详解】对光滑圆柱体受力分析如图由题意有3Fa=Gsin37=0.6GFb=Gcos37=0.8G故选D。6(2023浙江高考真题)如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为FT，墙壁对足球的支持力为FN，则()A.FTGD.FT=G【答案】C【详解】对网兜和足球受力分析，设轻绳与竖直墙面夹角为，由平衡条件FT=Gcos=FNsin，FN=Gtan可知FTG，FTFN故选C。7(2022重庆高考真题)如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力()A.大小等于mgB.大小等于2mgC.方向竖直向上D.方向水平向左【答案】B【详解】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示水平方向上拉力F与擦窗工具所受摩擦力水平分量 f滑等大反向，竖直方向上重力mg与擦窗工具所摩擦4力竖直分量 f静等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中 f所示，大小为f=f滑2+f静2=2mg故选B。8(2022海南高考真题)我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为m，不计石块间的摩擦，则m:m为()A.32B.3C.1D.2【答案】D【详解】六块形状完全相同的石块围成半圆对应的圆心角为180，每块石块对应的圆心角为30，对第3块石块受力分析如图结合力的合成可知tan60=F4mg对第2块和第三块石块整体受力分析如图tan30=F4(m+m)g解得mm=2故选D。9(2022辽宁高考真题)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为、()。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则()5A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力B.F1的竖直分力等于F2的竖直分力C.F1的水平分力大于F2的水平分力D.F1的水平分力等于F2的水平分力【答案】D【详解】CD对结点O受力分析可得，水平方向F1sin=F2sin即F2的水平分力等于F2的水平分力，选项C错误，D正确；AB对结点O受力分析可得，竖直方向F1cos+F2cos=mg解得F1=mgsinsin(+)F2=mgsinsin(+)则F1的竖直分量F1y=mgsincossin(+)F2的竖直分量F2y=mgsincossin(+)因sincos-cossin=sin(-)0可知F2yF1y选项AB错误。故选D。10(2022浙江统考高考真题)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角=60，一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的()A.作用力为33GB.作用力为36GC.摩擦力为34GD.摩擦力为38G【答案】B【详解】设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得4Fcos30=G6解得F=36G以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为36G，每根斜杆受到地面的摩擦力为f=Fsin30=312GB正确，ACD错误；故选B。11(2022浙江统考高考真题)下列说法正确的是()A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关【答案】B【详解】A链球做匀速圆周运动过程中加速度方向在改变，A错误；B惯性只与质量有关，则足球下落过程中惯性不随速度增大而增大，B正确；C乒乓球被击打过程中受到的作用力随着形变量的减小而减小，C错误；D篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向有关，D错误。故选B。12(2022广东高考真题)图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1=F2且AOB=60。下列关系式正确的是()A.F=F1B.F=2F1C.F=3F1D.F=3F1【答案】D【详解】以O点为研究对象，受力分析如图7由几何关系可知=30由平衡条件可得F1sin30=F2sin30F1cos30+F2cos30=F联立可得F=3F1故D正确，ABC错误。故选D。13(2022河北统考高考真题)如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中()A.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变【答案】B【详解】设两绳子对圆柱体的拉力的合力为T，木板对圆柱体的支持力为N，绳子与木板夹角为，从右向左看如图所示在矢量三角形中，根据正弦定理sinmg=sinN=sinT在木板以直线MN为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，不变，从90逐渐减小到0，又+=1808且90可知90+180则0180可知从锐角逐渐增大到钝角，根据sinmg=sinN=sinT由于sin不断减小，可知T不断减小，sin先增大后减小，可知N先增大后减小，结合牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，设两绳子之间的夹角为2，绳子拉力为T，则2Tcos=T可得T=T2cos不变，T逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故B正确，ACD错误。故选B。14(2022湖南统考高考真题)2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是()A.B.C.D.【答案】A【详解】由于风速水平向右、大小恒定且不随高度改变，可认为单位长度飘带受到的风力F0相同，假设飘带总长为L，质量为m，由飘带自由端向上选取任意一段x，该部分飘带的重力和所受风力分别为G=mg=xLmgF=xF0该部分飘带稳定时受力平衡，受力分析如图所示重力与风力的合力与剩余部分间的张力T是平衡力，设竖直方向的夹角为，则满足9tan=Fmg=xF0 xLmg=F0Lmg可知飘带与竖直方向的角度与所选取的飘带长度无关，在风速一定时，飘带与竖直方向的角度正切值恒定，则飘带为一条倾斜的直线。故选A。15(2022湖南统考高考真题)如图(a)，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO上，其所在区域存在方向垂直指向OO的磁场，与OO距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图(b)所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为。下列说法正确的是()A.当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB.电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C.tan与电流I成正比D.sin与电流I成正比【答案】D【详解】A当导线静止在图(a)右侧位置时，对导线做受力分析有可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由M指向N，A错误；BCD由于与OO距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有sin=BILmg，FT=mgcos则可看出sin与电流I成正比，当I增大时增大，则cos减小，静止后，导线对悬线的拉力FT减小，BC错误、D正确。故选D。1016(2022浙江统考高考真题)如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为GP和GQ。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态(即P和Q的其余部分均不接触)，P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是()A.Q对P的磁力大小等于GPB.P对Q的磁力方向竖直向下C.Q对电子秤的压力大小等于GQ+FD.电子秤对Q的支持力大小等于GP+GQ【答案】D【详解】AB由题意可知，因手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，即Q对P有水平向左的磁力；P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态，则说明Q对P有竖直向上的磁力，则Q对P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于GP，选项AB错误；CD对PQ的整体受力分析，竖直方向电子秤对Q的支持力大小等于GP+GQ，即Q对电子秤的压力大小等于GP+GQ，选项C错误，D正确。故选D。17(2021重庆高考真题)如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为F，该力与水平方向的夹角为30，则该力在水平方向的分力大小为()A.2FB.3FC.FD.32F【答案】D【详解】沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解，则有该力在水平方向的分力大小为Fcos30=32F故选D。18(2021广东高考真题)唐代 耒耜经 记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为和，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是()11A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力【答案】B【详解】A将拉力F正交分解如下图所示则在x方向可得出Fx曲=FsinFx直=Fsin在y方向可得出Fy曲=FcosFy直=Fcos由题知 则sin cos则可得到Fx曲 Fy直A错误、B正确；CD耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，则CD错误。故选B。19(2021湖南高考真题)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是()12A.推力F先增大后减小B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大C.墙面对凹槽的压力先增大后减小D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大【答案】C【详解】AB 对滑块受力分析，由平衡条件有F=mgsinN=mgcos滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误；C对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为FN=Fcos=mgsincos=12mgsin 2则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确；D水平地面对凹槽的支持力为N地=M+mg-Fsin=M+mg-mgsin2则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误；故选C。20(2020海南统考高考真题)如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的()A.支持力竖直向上B.支持力小于手机所受的重力C.摩擦力沿斜面向下D.摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力【答案】B【详解】设手机的质量为m，斜面倾角为。对手机进行受力分析，如图所示由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有f=mgsin，FN=mgcos因cos1，故FNmg，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力故选B。21(2020北京统考高考真题)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个13力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是()A.实验中必须让木板保持匀速运动B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数【答案】C【详解】AB为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故AB错误；C由图可知，最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故C正确；D根据Ff=FN，FN=mg可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。故选C。22(2020山东统考高考真题)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45时，物块A、B刚好要滑动，则的值为()A.13B.14C.15D.16【答案】C【详解】当木板与水平面的夹角为45时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图14沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力f1=N=mgcos45根据平衡条件可知T=mgsin45+mgcos45对B物块受力分析如图沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力f2=N=3mgcos45根据平衡条件可知2mgsin45=T+mgcos45+3mgcos45两式相加，可得2mgsin45=mgsin45+mgcos45+mgcos45+3mgcos45解得=15故选C。23(2020浙江统考高考真题)如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员()A.受到的重力大小为16mgB.受到的合力大小为16mgC.对球面的压力大小为16mgD.对球面的作用力大小为16mg15【答案】D【详解】A工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力G=mgA错误；B工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，B错误；C工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于16mg，C错误；D由平衡条件可得球面对工作人员的作用力F满足F=mg-56mg=16mg再由牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为F=16mgD正确。故选D。24(2020浙江统考高考真题)矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff。下列受力分析示意图可能正确的是()A.B.C.D.【答案】A【详解】由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力Ff与速度方向相反，升力F2与速度方向垂直，发动机推力F1的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知只有A选项符合题意。故选A。25(2020全国统考高考真题)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为和。若=70，则等于()16A.45B.55C.60D.70【答案】B【详解】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示根据几何关系有180=2+解得=55。故选B。26(2019江苏高考真题)如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右细绳与竖直方向的夹角为，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为A.TsinB.TcosC.TsinD.Tcos【答案】C【详解】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：F风=Tsin，故C正确27(2019天津高考真题)2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是()17A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布【答案】C【详解】A以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变，故A错误；B由图甲可知2Tcos=Mg，当索塔高度降低后，变大，cos 变小，故T变大，故B错误；C由B的分析可知，当钢索对称分布时，2Tcos=Mg，钢索对索塔的合力竖直向下，故C正确；D受力分析如图乙，只要FABsin=FACsin，钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合成，合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D错误；故选C。28(2019全国高考真题)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示两斜面I、固定在车上，倾角分别为30和60重力加速度为g当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、压力的大小分别为F1、F2，则A.F1=33mg，F2=32mgB.F1=32mg，F2=33mgC.F1=12mg，F2=32mgD.F1=32mg，F2=12mg【答案】D【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，F1=mgcos30，F2=mgsin30 解得F1=32mg，F2=12mg 由牛顿第三定律知F1=32mg,F2=12mg，故D正确1829(2019浙江高考真题)如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则A.杆对A环的支持力变大B.B环对杆的摩擦力变小C.杆对A环的力不变D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大【答案】B【详解】A对两环和书本的整体受力分析，竖直方向：2N=mg，可知将两环距离变小后杆对A环的支持力不变，选项A错误；BD对圆环B受力分析可知，f=Tcos；对书本：2Tsin=mg，解得 f=mg2tan(其中的是绳与杆之间的夹角)，则当两环距离变小后，变大，则 f减小，与B环相连的细绳对书本的拉力T变小，选项B正确，D错误；C同理，杆对A环的摩擦力减小，杆对A环的支持力不变，则杆对A环的力减小，选项C错误30(2019浙江高考真题)如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是A.小明与船之间存在摩擦力B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力C.杆对岸的力大于岸对杆的力D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力【答案】A【详解】A小明与船之间存在运动的趋势，则它们之间存在摩擦力，选项A正确；B杆的弯曲是由于杆受到小明对杆的力，选项B错误；C杆对岸的力与岸对杆的力是作用与反作用力，大小相等，选项C错误；D小明对杆的力和杆对小明的力是一对相互作用力，选项D错误故选A。19二、多选题二、多选题31(2023全国统考高考真题)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为甲和乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知()A.m甲m乙C.甲乙【答案】BC【详解】根据牛顿第二定律有F-mg=ma整理后有F=ma+mg则可知F-a图像的斜率为m，纵截距为mg，则由题图可看出m甲m乙，甲m甲g=乙m乙g则甲乙故选BC。32(2019全国高考真题)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45已知M始终保持静止，则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【详解】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；20对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力 f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力 f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力 f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力 f可能先减小后增加故本题选BD21