高考物理模拟题分类训练(03期)专题02相互作用(教师版含解析).docx

专题02 相互作用1(2021届福建省福州八中高三质检)如图所示，放在倾角的斜面上物体与放在水平面上的物体通过跨接于定滑轮的轻绳连接，在某一瞬间当沿斜面向上的速度为时，轻绳与斜面的夹角，与水平面的夹角，此时沿水平面的速度为()ABCD【答案】D【解析】将A、B两个物体的速度沿着平行绳子和垂直绳子的方向正交分解，如图所示绳子不可伸长，故A、B两个物体沿着绳子方向的分速度相等，故v2cos=v1cos，故选D。2(2021届福建省福州八中高三质检)如图所示，小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与上游河岸成的速度从O处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O处，在水流速度不变的情况下，可采取的方法是( )A角不变且v增大B角减小且v增大C角增大且v减小D角增大且v增大【答案】D【解析】由题意可知，航线恰好垂直于河岸，要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸处，则合速度增大，方向始终垂直河岸。小船在静水中的速度增大，与上游河岸的夹角增大，如图所示，故选D。3(2021届福建省福州一中高三模拟)如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定圆环上的A、B两点，O为圆心O点下面悬挂一物体M，绳OA水平，拉力大小为F1，绳OB与绳OA成120°，拉力大小为F2将两绳同时缓慢顺时针转过75°，并保持两绳之间的夹角始终不变，物体始终保持静止状态则在旋转过程中，下列说法正确的是( )AF1逐渐增大BF1先增大后减小CF2逐渐减小DF2先减小后增大【答案】BC【解析】物体始终保持静止，合力为零，所以mg、F1、F2构成封闭的矢量三角形如图所示，由于重力不变，以及F1和F2夹角=120°不变，即=60°，矢量三角形动态图如右图所示，当=60°，F1为圆的直径最大，所以F1先增大后减小，F2一直减小故BC正确故选BC。4(2021届福建省厦门市高三质检)如图所示，木箱A、B的质量分别为和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.1，为防止木箱A、B之间发生碰撞，在A、B中间安置了一劲度系数为的轻质弹簧，初始状态时弹簧为原长，两木箱置于水平地面上静止不动。某搬运工尝试用一个大小为的水平力推木箱B，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，则下列说法正确的是()A木箱A不受摩擦力作用B木箱B受到的摩擦力大小为C弹簧的压缩量为D缓慢增大推力，当推力为时，木箱B对弹簧的弹力大小为【答案】AB【解析】ABC木箱B受到的最大静摩擦力为，推力50N小于木箱B的最大静摩擦力，所以推不动木箱B，弹簧不被压缩，木箱A不受摩擦力作用，故AB正确，C错误；D将两木箱看成一个整体，最大静摩擦力为，当推力为100N时，两木箱被推动，做加速运动，此时木箱B所受摩擦力为滑动摩擦力为60N，则木箱B对弹簧的弹力大小应小于40N，故D错误。故选AB。5(2021届广东省江门市高三一模)“电动平衡车”是时下热门的一种代步工具。如图所示，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进，人受到的空气阻力与速度成正比，下列说法正确的是()A“电动平衡车”对人的作用力竖直向上B“电动平衡车”对人的作用力大于人的重力C不管速度多大，“电动平衡车”对人的作用力不变D地面对“电动平衡车”的作用力竖直向上【答案】B【解析】AB“电动平衡车”做匀速直线运动，人处于平衡状态，即竖直方向平衡车对人的支持力与人的重力平衡，水平方向车队人的摩擦力等于人受的阻力，则车对人的作用力即支持力和摩擦力的合力不是竖直向上，车对人的作用力大于人的重力，选项A错误，B正确；C速度越大，则人受的阻力越大，则“电动平衡车”对人的作用力越大，选项C错误；D对车和人的整体而言，地面对“电动平衡车”有向上的支持力和向前的动力，则地面对“电动平衡车”的作用力方向不是竖直向上的，选项D错误。故选B。6(2021届广东省六校高三联考)操场跳远沙坑内有沙子，把沙粒堆起时沙粒下滑逐渐形成沙堆，若沙粒是干燥的，这些沙堆有几乎相等的顶角。学校干燥的沙坑中某一沙堆锥底周长约为63cm，母线长(沙堆顶点到锥底的斜边长)为12.5cm，则可推测沙粒之间的摩擦因数约为()A0.2B0.6C0.75D0.9【答案】C【解析】取侧面的一粒沙作为研究对象，其受力情况如图所示设圆锥的高为H、底面半径为R，则周长为，解得cm已知斜面长，则有解得，据平衡条件，有，又，解得，故选C。7(2021届广东省梅州市高三质检)如图所示，某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起，过程中静立拉绳的姿势始终不变，若滑轮与绳的重力及摩擦均不计，则该同学()A所受合外力越来越小B对地面的摩擦力越来越小C对绳的拉力越来越小D对地面的压力越来越小【答案】D【解析】A由于该同学始终相对于地面静止，故所受合力始终为零，故A错误；C对结点受力分析可知，结点受重物向下的拉力、两边绳子的拉力，如图所示由于为同一根绳子，故F1=F2=F，设F1与F2夹角为，则在重物被吊起的过程中，变大，故F1与F2同时变大，即对绳子的拉力越来越大，故C错误；BD以人为研究对象，受力分析如图根据平衡条件，竖直方向有，水平方向有，由于F越来越大，故对地面的摩擦力越来越大，对地面的压力越来越小，故B错误，D正确。故选D。8(2021届广东省名校联盟高三联考)在研究摩擦力的实验中，每次用弹簧秤水平拉一放在水平桌面上的木块，木块运动状态及弹簧秤的读数如下表所示(每次木块与桌面的接触面相同)则由表可知：()实验次数小木块运动状态弹射秤读数(N)1静止0.42静止0.63加速0.74匀速0.55减速0.3A木块受到的最大摩擦力为0.7NB木块受到的最大静摩擦力一定为0.6NC在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的D在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有二次是相同的【答案】C【解析】AB由图可知，当弹簧弹力为0.6N时，物体处于静止状态，当弹力为0.7N时，物体开始加速运动，由此可知，最大静摩擦力不可能为0.7N，可能为0.6N，或者大于0.6N，小于0.7N，故AB错误；CD当木块开始运动时，所受摩擦力为滑动摩擦力，大小保持不变，因此在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小有三次是相同的，故C正确，D错误。故选C。9(2021届广东省名校联盟高三联考)如图所示，倾角为30°的斜面上，一质量为6m的物块经跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，现将小球从水平位置静止释放，小球由水平位置运动到最低点的过程中，物块和斜面始终静止运动过程中小球和物块始终在同一竖直平面内，则在此过程中( )A细绳的拉力先增大后减小B物块所受摩擦力逐渐减小C地而对斜面的支持力逐渐增大D地面对斜面的摩擦力先减小后增大【答案】B【解析】A、小球向下摆动的过程中，细线对小球的拉力与重力沿径向的分力的合力提供向心力，小球速度变大，所需向心力变大，所以细线对小球拉力一直增大，A错误；B、开始摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件可得摩擦力大小f6mgsin30°3mg；设滑轮到小球的距离为R，当物块在最低点时，根据动能定理可得mgRmv2，根据牛顿第二定律可得Fmgm，解得最低点绳子拉力为F3mg，此时物块的摩擦力大小为0，而绳子中的拉力一直增大，所以斜面对物块的摩擦力一直减小，故B正确；CD、对物块和斜面组成的整体分析可知，拉物体的绳子拉力在竖直方向的分力一直增大，在水平方向的分力一直增大，地面对斜面的支持力一直减小，摩擦力一直增大，故CD错误。10(2021届广东省汕头市高三一模)“走钢丝”的技艺在我国有着悠久的历史，图示为杂技演员手握长杆正在“走钢丝”，演员从A端缓慢走到B端过程先“下坡”后“上坡”，图中钢丝完全固定且不变形，下列说法正确的是()A演员“下坡”过程对钢丝的压力越来越小B演员“下坡”过程受到滑动摩擦力且越来越小C演员“上坡”过程所受摩擦力方向与运动方向相同D演员“上坡”过程钢丝对他的作用力方向不断改变【答案】C【解析】AB钢丝可看成一个倾角不断变化的斜面，有缓慢运动的平衡可以知道，演员受到的支持力和摩擦力为，“下坡”过程中是一只脚静止，另一只脚抬起向前运动，所以摩擦力为静摩擦力，“下坡”过程中倾角越来越小，则静摩擦力逐渐减少，支持力逐渐增大，根据牛顿第三定律，演员对钢丝的压力也增大，故AB错误；C“上坡”过程中，钢丝倾角越来越大，所以静摩擦力越来越大，方向沿钢丝向上，与运动方向相同，故C正确；D根据平衡条件，演员缓慢“上坡”时，重力与钢丝对他的作用力始终平衡，所以钢丝对他的作用力方向不变，故D错误。故选C。11(2021届广东省深圳市高三一调)如图所示，一玩偶与塑料吸盘通过细绳AB连接，吸盘吸附在墙壁上玩偶静止悬挂，忽略玩偶与墙壁之间的静摩擦力，则()A细绳AB越短，玩偶对墙壁的压力越大B细绳AB越长，吸盘受到墙壁的摩擦力越小C吸盘重力大于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力D吸盘与墙壁之间的挤压力越大，吸盘受到墙壁的摩擦力越大【答案】A【解析】A玩偶的受力分析如图所示，玩偶对墙壁的压力等于支持力有，细绳AB越短，越大，则玩偶对墙壁的压力越大，所以A正确；BD对吸盘与玩偶整体分析竖直方向只受重力与摩擦力，所以吸盘受到墙壁的摩擦力总是等于重力，与细绳的长短无关，与吸盘与墙壁之间的挤压力无关，则BD错误；C由平衡条件可知，吸盘重力等于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力，所以C错误；故选A。12(2021届广东省执信中学高三模拟)如图所示，一个同学用一轻质的拉杆拉着行李箱(拉杆可绕与行李箱的连接点自由转动)在宽阔的水平路面上沿直线行走。已知该同学用最小的拉力让行李箱保持匀速运动，不考虑空气的阻力。下列说法正确的是()A拉杆对行李箱的作用力方向不一定沿拉杆方向B拉杆对行李箱的拉力与行李箱受到地面的摩擦力的合力不一定沿竖直方向C不改变拉力大小，只改变拉力方向，行李箱可能做加速运动D不改变拉力大小，只改变拉力方向，行李箱一定做减速运动【答案】D【解析】A拉杆为轻杆，不计重力，拉杆对行李箱的作用力方向一定沿拉杆方向，选项A错误；B对行李箱受力分析，如图甲所示行李箱受到四个力作用做匀速运动，与F的合力方向竖直向上，选项B错误；CD行李箱做匀速运动时合力为零，平移行李箱受到的四个力的矢量，组成一个封闭的四边形(如图乙所示)，不改变拉力F的大小只改变F的方向，则与的大小会相应改变，设与的合力的方向与地面夹角为，由，知不变，由牛顿运动定律知这时行李箱均有与方向相同的合力ma(即这时箱的加速度的方向与速度v的方向相反)，行李箱均做匀减速运动，选项C错误，D正确；故选D。13(2021届广东省珠海市高三质检)无人机的使用方便和丰富了人们的工作和生活可利用无人机送快递、送餐、施肥和喷农药等，节约了人力物力，提高了生产生活效率，还能减少人员接触，减少卫生隐患。如图所示，在无风环境下无人机A用轻绳吊着质量为m的快递箱B水平向左做匀速直线运动，轻绳与竖直方向夹角为。下列说法正确的是()A快递箱B受到两个力的作用B快递箱B受到的合力水平向左C快递箱B受到的绳子拉力大小为D绳子对B的拉力与绳子对A的拉力是一对平衡力【答案】C【解析】B由于快递箱B水平向左做匀速直线运动，则其所受合外力为0，B错误；A由于快递箱B受到的合力为0，则快递箱B不可能只受到两个力的作用，因为这两力不在同直线，所以快递箱B至少受到三个力的作用，除了重力，绳子拉力，还有水平方向空气的阻力，A错误；C在竖直方向上由平衡条件可得，解得，所以快递箱B受到的绳子拉力大小为，C正确；D绳子对B的拉力与绳子对A的拉力不是一对平衡力，因为这两个力的作用对象不是同一个物体，D错误。故选C。14(2021届河北省“五个一名校联盟”高三联考)如图所示，细线OA、OB的O端与质量为m的小球拴接在一起，A、B两端固定于竖直墙面上，其中细线OA与竖直方向成45°角，细线OB与竖直方向成60°角。现在对小球施加一个水平向右的拉力F，小球保持静止，细线OA、OB均处于伸直状态且始终未断裂。已知重力加速度大小为g，小球可视为质点，下列说法正确的是()A为保证两根细线均伸直，拉力F最小值为mgB为保证两根细线均伸直，拉力F最小值为C在保证细线OA、OB都伸直的情况下，若F增大，则细线OA中拉力变小，细线OB中拉力变大D细线OA一定对小球有拉力作用，细线OB对小球的拉力可能为0【答案】AD【解析】对小球受力分析，如图所示正交分解，根据平衡条件，水平方向有竖直方向有整理可得，AB为保证两绳均伸直，则，联立方程，解得或，故F最小值为mg，故A正确，B错误；C由上述可知，在保证细线OA、OB都伸直的情况下，若F增大，TA变大，TB变大，故C错误；D细线OA一定对小球有拉力作用，若TA=0，则，不成立，而细线OB对小球的拉力可能为0，若TB=0，可以存在，故D正确。故选AD。15(2021届河北省“五个一名校联盟”高三联考)如图所示，底面倾角为37°的光滑棱柱固定在地面上，在其侧面上铺一块质量可忽略且足够长的轻质丝绸，并在外力作用下使质量分别为2m和m的滑块A、B静止在两侧丝绸之上。已知A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.8，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。现同时由静止释放A、B，则关于A、B之后的运动(A、B均未达到棱柱的顶端或底端)，下列说法正确的是()AA与丝绸相对静止BB与丝绸相对静止CA的加速度大小为0.04gDB的加速度大小为0.04g【答案】AD【解析】AB因为A的最大静摩擦力大于B的最大静摩擦力，所以B相对丝绸向下滑动，A与丝绸一起向下滑动。A正确，B错误；CD对B，有，解得。对A，有，解得，C错误，D正确。故选AD。16(2021届河北省邯郸市高三一模)一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑的空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一个质量为的桶C，自由地摆放在桶A、B之间。若桶A、桶B和汽车一起沿水平地面做匀速直线运动，如图所示。重力加速度大小为，则桶A对桶C的支持力大小为()ABCD【答案】B【解析】以桶C为研究对象，受力分析如图所示汽车沿水平地面做匀速直线运动时，由平衡条件可得，x轴方向有y轴方向有联立解得，故选B。17(2021届河北省衡水中学高三四调)拆卸高楼旧空调外机时，常用电动机通过缆绳进行牵引，为避免其与竖直墙壁碰撞，地面上的工人(图中未画出)用一根拉绳拽着外机，如图所示。设缆绳拉力的大小为F1，方向与竖直方向成角；拉绳拉力大小为F2，与竖直方向的夹角为。工人拉拉绳使保持不变，外机沿竖直方向缓慢下降过程中()AF1不断增大BF2不断减小C D 【答案】B【解析】AB对外机受力分析，由重力G，拉绳的拉力和缆绳的拉力，由题意可知，外机在缓慢下降的过程中，处于动态平衡状态。将力和沿着水平和竖直方向分解，由力的平衡条件可得，则，由题意可知，不变，随着外机的下降逐渐减小，可得当逐渐减小时，和都在逐渐减小。所以B正确，A错误；CD由AB选项分析可知，外机在三个力作用下处于动态平衡状态，又不变，所以可知为和G的合力，由平行四边形定则可得，所以CD错误。故选B。18(2021届河北省唐山市高三一模)如图所示，ABCD为倾角为30°的正方形斜面，其中AB与底边DC平行、BC与AD平行。斜面上一质量为1kg的物块，在斜面内施加平行于AB向左的拉力F，物块恰好沿斜面对角线BD匀速下滑。下列叙述正确的(g=10m/s2) ()A物块受到摩擦力的方向平行于AD沿斜面向上B水平向左的外力大小等于5NC滑动摩擦力的大小等于5ND物块与斜面间的动摩擦因数为【答案】D【解析】A物块受到摩擦力的方向沿着DB斜向上，A错误；B水平向左的外力大小等于，B错误；C滑动摩擦力的大小等于，C错误；D物块与斜面间的动摩擦因数为，D正确。故选D。19(2021届河北省唐山市高三一模)如图所示，在平直公路上行驶的箱式货车内，用轻绳AO、BO在O点悬挂质量为5kg的重物，轻绳AO、BO与车顶部夹角分别为30°、60°。在汽车加速行驶过程中，为保持重物悬挂在O点位置不动，重力加速度为g，箱式货车的最大加速度()ABCD【答案】B【解析】对小球受力分析可得联立解得整理得当FA=0时，a取得最大值，故选B。20(2021届河北省张家口高三一模)如图所示，在倾角的光滑固定斜面上，物块A、B质量均为m，物块A与轻弹簧相连，物块B用平行于斜面的细线与斜面顶端相连，A、B静止且两者之间的弹力大小为，重力加速度为g，某时刻把细线剪断，下列说法正确的是( )A细线剪断前，细线的拉力大小为B细线剪断前，弹簧弹力大小为C细线剪断瞬间，A、B之间的弹力大小为D细线剪断瞬间，A、B之间的弹力大小为【答案】D【解析】A细线剪断前，对B分析，有，解得，A错误；B细线剪断前，对整体分析有，解得，B错误；CD细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，整体分析有，对B分析，有，解得，C错误，D正确。故选D。21(2021届湖北省七市教科研协作体高三联考)如图所示，一圆环套在固定的倾斜光滑杆上，轻绳绕过定滑轮与圆环相连，整个装置处于同一竖直平面内，现用力F缓慢拉动轻绳，圆环对杆的弹力大小为FN，在圆环从A沿杆向上运动的过程中，下列说法正确的是()AF一直增大，FN先减小后增大BF一直增大，FN一直减小CF先减小后增大，FN一直增大DF先减小后增大，FN先减小后增大【答案】B【解析】对圆环受力分析如图所示，圆环受到三个力的作用，三个平衡，三个力恰组成一个闭合的三角形，由于重力大小方向不变，支持力方向不变，随拉力的方向该变时，三个力的动态分析图如图所示，由图可知，拉力与竖直方向夹角越来越小，则F一直增大，FN一直减小，所以B正确；ACD错误；故选B。22(2021届湖北省武汉市高三质检)如图所示，三个物体A、B和C的质量分别为2m、m和m，A、B叠放在水平桌面上，A通过跨过光滑定滑轮的轻绳与C相连，定滑轮左端的轻绳与桌面平行，A、B间的动摩擦因数为，B与桌面间的动摩擦因数为，A、B、桌面之间的最大静摩擦力等于相对应的滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A三个物体A、B、C均保持静止B轻绳对定滑轮的作用力大小为C若A、B之间发生相对滑动，则需满足D若A、B之间未发生相对滑动，则A受到的摩擦力大小为【答案】C【解析】A物块A与B之间的最大静摩擦力，物块B与桌面间的最大静摩擦力，显然，由于，即，物块B一定与桌面间发生相对滑动，A错误；B由于物块C加速下滑，绳子拉力，因此轻绳对定滑轮的作用力大小，B错误；C若A与B间恰好将发生相对滑动时，A与B的加速度恰好相等，此时对物块B，对A、B整体，对物块C，解得，因此若A、B之间发生相对滑动，则需满足，C 正确；D若A、B之间未发生相对滑动，则对整体，对物块B，可得A受到的摩擦力大小，D错误。故选C。23(2021届湖南省永州市高三二模)如图所示，轻质弹簧的一端固定于A点，另一端与轻绳相连，轻绳绕过定滑轮P与动滑轮Q的轴相连，另外一根轻绳一端悬挂重物B并绕过动滑轮Q及定滑轮S，由地面上某人拉着轻绳另一端，使整个系统处于静止状态，此时QS连线水平，PQ连线与竖直方向夹角为。若人加速向下拉动细绳移动一段较小的距离，滑轮均为光滑轻质滑轮，且可看作质点，弹簧始终在弹性限度之内，则在加速拉动的过程中与原静止状态相比()A不变，弹簧弹力不变B变大，弹簧弹力变大C滑轮Q水平向右移动D滑轮Q沿PQ方向移动【答案】B【解析】假设动滑轮位置不变，当人加速拉动时，绳子拉力增大，则绳子在动滑轮处的合力增大，所以动滑轮会沿合力方向即PQ方向向右下移动。最终稳定时，绳子QS处于倾斜状态，动滑轮比原位置低，动滑轮处的两段绳子的夹角变为钝角。因为滑轮处无摩擦，所以PQ是动滑轮处两段绳子夹角的角平分线，因为夹角增大，所以变大，因为动滑轮下移了，所以弹簧伸长了，即弹簧弹力变大。因为变大，所以动滑轮向右下移动，但不是沿PQ方向移动。故选B。24一个小球用细线悬挂在天花板上，处于静止状态。第一次如图甲所示，用一个水平向右的拉力F1作用在小球上。使小球缓慢移动至细线与竖直方向的夹角为的位置；第二次如图乙所示，用一个始终与细线垂直且在同一竖直面内的拉力F2，也使小球缓慢移动至细线与竖直方向的夹角为的位置，则下列判断正确的是()A两个过程中，拉力F1、F2都不断增大B两个过程中，细线的张力都不断增大C第一次拉力F1做的功比第二次拉力F2做的功多D细线与竖直方向的夹角为时，F1小于F2【答案】A【解析】AB根据力的平衡，题图甲中有细线的拉力题图乙中有细线的拉力在小球缓慢运动的过程中，随着增大，F1、F2都是不断增大，题图甲中细线的拉力不断增大，而题图乙中细线的拉力不断减小，选项A正确，选项B错误；C根据动能定理有，两次克服重力做的功相同，因此拉力F1、F2做的功相等，选项C错误；D由F1=mgtan和F2=mgsin可知，细线与竖直方向的夹角为时，F1大于F2，选项D错误。故选B。25如图所示，斜面体A静止在水平面上，质量为m的滑块B在外力和的共同作用下沿斜面向下运动，当方向水平向右，方向沿斜面向下时，地面对斜面体摩擦力的方向水平向左，则下列说法正确的是()A若只撤去，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力方向可能向右B若只撤去，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力方向可能向右C若只撤去，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力减小D若同时撤去和，滑块B所受合力方向一定沿斜面向下【答案】CD【解析】当斜劈A表面光滑(设斜面的倾角为，A的质量为mA，B的质量为mB)，对A分析有A撤去前有如果撤去，使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是因为所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力，为其方向仍然是向左而不可能向右，故A错误；B如果撤去，在物体B仍向下运动的过程中，使A相对地面有向右滑动趋势的外力是，与是否存在无关；所以撤去，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力应该保持不变，方向仍然向左，故B错误；C由A选项的分析可知只撤去，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力减小；故C正确；D若同时撤去和，滑块B沿斜面方向只有沿斜面向下的重力的分力。故合力方向一定沿斜面向下，故D正确。26(2021届湖南省长沙十五校高三联考)如图所示，、为光滑水平面上的两条平行虚线，两虚线间的距离等于。一根长度为的轻绳绕过一个动滑轮，绳的一端固定在上的点，另一端固定在上的点，点在虚线上的投影点与点的距离等于。光滑水平面上有一被动滑轮所带的钩子钩住的物体，初始时，对物体施加一与虚线平行的恒力，使之处于平衡状态。现在，保留，额外再对物体施加一与虚线垂直的力，下列说法正确的是()A若，稳定后两部分绳子间的夹角较初始时小B若，稳定后两部分绳子间的夹角较初始时大C若，稳定后绳子的张力大小较初始时不变D若，稳定后绳子张力大小为初始时的倍【答案】BD【解析】A设初始时，两段轻绳夹角为。张力为，有，得，得，若，由图可知，得，故A错误；B若，由图可知，得，故B正确；CD若，由图可知，得，故，故C错误；D正确。，故选BD。27(2021届辽宁省鞍山市一中高三四模)如图所示，一只半径为R的半球形碗倒扣在水平桌面上，处于静止状态一定质量的蚂蚁(未画出)与碗面的摩擦因素处处相同，则蚂蚁在离桌面高度为h至少为多少时能停在碗上ABCD【答案】B【解析】蚂蚁受到重力、支持力和摩擦力的作用，当蚂蚁在离桌面高度为h时，蚂蚁刚好能静止在此处，此时摩擦力刚好达到最大静摩擦力，蚂蚁的受力如图所示，由平衡条件可得：又有：，由以上两方程解得：，故B正确。28(2021届辽宁省鞍山市一中高三四模)航母阻拦索用于拦停高速着舰的舰载机，被喻为“舰载机生命线”。如图所示为其结构简图，滑轮1、2、3、4及液压缸a、b、c固定在甲板平面上，阻拦索绕过滑轮组后闭合。某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索，形成图示的夹角时，舰载机受到阻拦索的合力大小为F。不考虑阻拦索、滑轮的质量及摩擦，则此时单个柱塞所受阻拦索的合力大小为()ABCFDF【答案】B【解析】设绳子拉力为T，根据合力与分力的关系可知，可得绳子拉力大小，每个活塞受力相同，对活塞进行受力分析，可知，B正确，ACD错误。故选B。29(2021届辽宁省鞍山市一中高三四模)螺旋千斤顶由带手柄的螺杆和底座组成，螺纹与水平面夹角为，如图所示。水平转动手柄，使螺杆沿底座的螺纹槽(相当于螺母)缓慢旋进而顶起质量为m的重物，如果重物和螺杆可在任意位置保持平衡，称为摩擦自锁。能实现自锁的千斤顶，的最大值为。现用一个倾角为的千斤顶将重物缓慢顶起高度h后，向螺纹槽滴入润滑油使其动摩擦因数减小，重物回落到起点。假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计螺杆和手柄的质量及螺杆与重物间的摩擦力，转动手柄不改变螺纹槽和螺杆之间的压力。下列说法正确的是()A实现摩擦自锁的条件为B下落过程中重物对螺杆的压力等于mgC从重物开始升起到最高点摩擦力做功为mghD从重物开始升起到最高点转动手柄做功为2mgh【答案】D【解析】A实现自锁的条件是重物重力沿斜面下滑的分力小于等于最大静摩擦力，即，解得，A错误；B重物从静止开始下落，落回到起点位置重物速度又减为0，所以重物在下落过程中先失重后超重，所以螺杆对重物的支持力先小于，后大于，根据牛顿第三定律可知重物对螺杆的作用力小于，后大于，B错误；C重物缓慢上升的过程中，对螺杆和重物为整体受力分析如图则摩擦力做功为，C错误；D从重物开始升起到最高点，即用于克服摩擦力做功，也转化为重物上升增加的重力势能，所以根据动能定理得，解得，D正确。故选D。30(2021届辽宁省大连市高三模拟)如图所示，倾角为30°的斜面上，一质量为 4m 的物块经跨过定滑轮的细绳与一质量为 m 的小球相连。现将小球从水平位置由静止开始释放，初状态细绳上的拉力为零，小球由水平位置第一次运动到最低点的过程中，物块和斜面始终静止，则在此过程中() A细绳的拉力先增大后减小B物块所受摩擦力先减小后增大C地面对斜面的支持力先减小后增大D地面对斜面的摩擦力先增大后减小【答案】B【解析】A小球向下摆动的过程中，设细绳与竖直方向的夹角为，则有，得，由于夹角减小，速度增大，则对小球的拉力一直增大，故A错误；B开始摩擦力沿斜面向上，由平衡可得，设滑轮到小球的距离为L，当物块在最低点时，根据动能定理可得。根据牛顿第二定律可得，解得最低点绳子拉力为，此时物块的摩擦力大小为，方向沿斜面向下，所以斜面对物块的摩擦力先减小后增大，故B正确；CD对物块和斜面组成的整体分析可知，拉物体的绳子拉力在竖直方向的分力一直增大，在水平方向的分力一直增大，地面对斜面的支持力一直减小，摩擦力一直增大，故CD错误。故选B。31(2021届辽宁省沈阳市高三质量监测)三个完全相同的木板A、B、C质量均为m，它们叠放在一起置于光滑的水平面上。木板之间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现用水平向右的力F推木板A，下列说法正确的是()A若，A与B会相对滑动，但B与C仍相对静止B若，A与B会相对滑动，但B与C仍相对静止C若，A与B会相对滑动，B与C也相对滑动D若，A与B会相对滑动，B与C也相对滑动【答案】B【解析】A、B间的最大静摩擦力为，B、C间的最大静摩擦力为，当A、B间摩擦力达到最大静摩擦力时，对BC有，得，此时对A有，得。当时，A与B相对滑动，B受到A的滑动摩擦力不变，则BC不会相对滑动。故选B。32(2021届辽宁省铁岭市六校高三一模)如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则()AA与B之间可能没有弹力BB与地面之间一定有摩擦力C地面对B的支持力的大小一定等于DA一定受到B的摩擦力的作用【答案】C【解析】A对物体A受力分析可知，若A与B之间没有弹力，则也不存在摩擦力，只受外力F和A物体自身重力，两个力不可能平衡，所以A与B之间一定有弹力作用，故A错误；B对A、B整体分析，由于处于平衡状态，所以水平方向合力为零，故 B与地面之间没有摩擦力作用，故B错误；C对A、B整体受力分析，由于处于平衡状态，根据平衡条件，竖直方向有，C正确；D对物体A受力分析，当推力F沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，即物体A、B间不一定有摩擦力，故D错误。故选C。