2023新课标版物理高考第二轮复习--专题二 相互作用.pdf

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1、2023新课标版物理高考第二轮复习专题二相互作用一、选择题1.（2022山东烟台一模,7）如图所示,山坡上两相邻高压线塔之间架有粗细均匀的导线，静止时导线呈曲线形下垂，最低点在C处。左塔A 处对导线拉力的方向与竖直方向的夹角为30,右塔B处对导线拉力的方向与竖直方向的夹角为60,则导线AC部分与BC部分的质量之比为（）答 案 B整体分析,根据水平方向平衡知FAC sin 30=FB C sin 60,单独分析左右两部分，竖直方向受力平衡FBC cos 60=mBcg,FAc cos 30=mAcg,解得导线AC部分与BC部分的质量之比为3:1，故选B。2.（2022山东济宁二模,3）如图所示,

2、为一种倾斜放置的装取台球的装置，圆筒底部有一轻质弹簧,每个台球的质量为m,半径为R,圆筒直径略大于台球的直径。当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置。若圆筒与水平面之间的夹角为8 重力加速度为g,忽略球与筒间的摩擦力。则弹簧的劲度系数k 的值为（）答 案 A沿筒方向小球受力平衡有 5 2 6=站=1-24解得1 90。,则（）A.衣架对裙子的作用力大于裙子的重力B.每根肩带的拉力等于裙子重力的一半C.A处肩带所受的静摩擦力小于肩带的拉力D.A处肩带所受支持力等于肩带的拉力大小答 案C裙子处于平衡状态，衣架对裙子的作用力与裙子的重力等大反向,A错误;由于每根肩带拉力

3、的方向都不是竖直向上，根据力的合成与分解,每根肩带的拉力都大于裙子重力的一半,B错误;如图所示,在A处,肩带所受静摩擦力和支持力的合力等于肩带拉力，而静摩擦力和支持力相互垂直，所以A处肩带所受的静摩擦力与支持力均小于肩带的拉力大小,C正确,D错误。15.物理生活|2022广东七校联合体联考（三）,3如图,用甲、乙两根筷子夹一个小球，甲倾斜,乙始终竖直,在竖直平面内，甲与竖直方向的夹角为e,不计摩擦，随着e 缓慢减小，小球始终保持静止很！j（）A.筷子甲对小球的弹力变小B.筷子乙对小球的弹力不变C.两根筷子对小球的弹力均增大D.两根筷子对小球的合力将增大答 案 C分析小球受力情况如图所示根据平衡

4、条件知FN2COs6=FNi,FN2sine=mg,解得FN I=3%FN2=，则随着9 减小,FN2、FN I都在增大，故 A、B错误,C 正确;由于小球处于静止状态，受到tanc/sin”的合力一直为零，故 D 错误。方法技巧应用解析法解决动态平衡的解题思路（1）列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式；（2）根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。16.物理模型|（2022浙江宁波中学模拟,8）新疆是我国最大的产棉区自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳地将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型,质量为m 的棉包放在V 形挡板上,

5、两板间夹角为120。固定不变，V 形挡板可绕P轴在竖直面内转动，在使BP板由水平位置逆时针缓慢转动60。的过程中，忽 略 V 形挡板对棉包的摩擦力，已知重力加速度为g,下列说法正确的是（）A.当 BP板转过30。时,棉包对AP板的作用力大小为gmgB.当 BP板转过30。时,棉包对AP板的作用力大小为mgC.当 BP板转过60时，棉包受到三个力的作用D棉包对AP板的压力先增大后减小答 案 A BP转过一个角度时的棉包受力如图所示设 BP给棉包的支持力为FB,AP给棉包的支持力为FA,合力为F,根据平衡条件知F=mg当 BP板转过30时,/2=30。/3=120。,根据正弦定理可得F A=g=m

6、 g根据牛顿第三定律知，棉包对AP板的作用力大小为4 mg,故 A 正确,B错误;当BP板转过60。时,AP板处于水平位置，不计摩擦，棉包只受到重力和AP板的支持力,BP板虽然与之接触，但没有弹力，所以受两个力的作用，故 C错误;由已知条件知N3=120。,所以N1+N2=60。,根据正弦定理得-7=3=3sinZ3 smzl sinZz又因为七=最#斤以比值是一个常数。悬=常 数，在这个过程中，2 从 0增大到60。,所以FA逐渐增加,根据牛顿第三定律知棉包对AP的压力逐渐增大，故 D 错误。17物理生活1（2022浙江衢州二模,6）如图甲，工人正使用 涂料滚 给墙壁粉刷涂料。如图乙，粉刷时

7、工人手持撑杆使涂料滚沿竖直墙壁缓慢移动，若涂料滚在向上缓慢移动过程中对墙壁的压力大小保持不变,则（）A.涂料滚受到的摩擦力方向向上，大小不变B.涂料滚受到的摩擦力方向向上，大小变大C.涂料滚受到的摩擦力方向向下，大小变大D.涂料滚受到的摩擦力方向向下，大小变小答 案C由题意可知，工人手持撑杆使涂料滚沿竖直墙壁缓慢移动,涂料滚相对于墙壁有向上运动的趋势，所以涂料滚受到的摩擦力方向向下,且涂料滚竖直方向受力平衡，有 导=mg+f,其中a为撑杆与墙壁的夹角。角减小，摩擦力变大，故C正确,A、B、D错误。18.（2022浙江9+1高中联盟期中,6）小易同学拍了一张乌龟沿墙角竖直运动的照片，下列说法中正

8、确的是（）A.乌龟加速上爬时所受的摩擦力大于匀速上爬时所受的摩擦力B.乌龟选择墙角竖直上爬，是因为墙角相对比较粗糙C.假设乌龟匀速竖直向下运动，它对墙壁的压力越大，所受摩擦力也越大D.乌龟竖直向下爬动时，受到竖直向上的滑动摩擦力答 案A根据牛顿第二定律可得乌龟所受的摩擦力大小为f=ma+mg,所以乌龟加速上爬时所受的摩擦力大于匀速上爬时所受的摩擦力,A正确;乌龟选择墙角上爬，是因为墙角呈直角形,乌龟即使离开地面,其两侧脚对墙面施加压力的同时，两面墙壁也可以对乌龟施加支持力和摩擦力，而乌龟在单面墙壁上则无法上爬,B错误乂段设乌龟匀速向下运动,则摩擦力与重力平衡，与它对墙壁的压力没有关系,C错误;

9、乌龟竖直向下爬动时，受到静摩擦力,D错误。19.物理生活|（2022江苏南通月考,2）如图甲所示,10个 人 用20根等长的绳子拉起一个鼓，一端系在鼓上，一端用手拉住,每根绳子与竖直方向的夹角均相等，若绳子连接鼓的结点、拉绳子的手分别在其所在圆周上均等间距分布，鼓处于静止状态且鼓面水平，忽略绳子质量,简化图如图乙所示。现仅使鼓在绳子的作用下保持鼓面水平沿竖直方向缓慢下降,手的高度不变，其他条件不变很!在鼓缓慢下降过程中，下列说法正确的是（）A.绳子对鼓的合力变大B.绳子对鼓的合力变小C.每根绳子对人的作用力增大D.每根绳子对人的作用力减小答 案D鼓缓慢下降,处于动态平衡，绳子对鼓的合力等于鼓的

10、重力，合力不变,A、B错误;根据平衡条件 得20F cos 6=mg,解得，鼓缓慢下降过程中绳子与竖直方向的夹角9变小,cos 0变大,F减小,C错误,D正确。解题指导对于三维空间内物体的受力分析，不好画、也没有必要画出全部的受力分析图，但要通过空间想象片爪住解题的根本,通过正交分解的方法，找到受力平衡的关系式。20物理生活1（2022江苏扬州大桥中学调研,3）某同学参加喉子夹玻璃珠 游戏。如图所示，夹起玻璃珠后,左侧筷子与竖直方向的夹角0 为锐角，右侧筷子竖直,且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是（）A.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大B.两

11、侧筷子对玻璃珠的合力比重力小C.左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大D.右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大答 案 C对玻璃珠受力分析如图所示。玻璃球受到重力G、左侧筷子对玻璃珠的弹力Fi、右侧筷子对玻璃珠的弹力F2,在三个力的作用下处于平衡状态。根据力的平衡可知,两侧筷子对玻璃珠的合力与重力等大反向，故 A、B错误。根据力的平衡条件，竖直方向有FisinS=G，水平方向有F2=FIC O S9,联立得F】=磊,F2=G cot&由 于 0 小于90。很！|一定有FiG,而 F?不一定大于G,故 C正确,D 错误。21.物理科技|（2022江苏常州一模,2）歼-20战斗机安装了我国

12、自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机飞行方向的情况下，通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼-2 0战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比（垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比）为 同。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是（）A G B条 C 4答 案 D飞机受到重力G、发动机推力Fi、升力F2和空气阻力f 作用,重力的方向竖直向下，升力F2的方向竖直向上，空气阻力f 的方向与F2垂直，如图所示。歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航，则水平方向Fx=f，竖直方向F2+Fy=G，其中F 2=5 f,解得Fy=G-Wf,则F/=刍2+02

13、=i6f2_2住 Gf+G4观察得知F/表达式为开口向上，对称轴为=等的抛物线，即当f=G 时 F1取得最小值，将 f 的取值代入F/表达式，解得Fi min=%故选D。+一题多解本题也可用矢量三角形来求解。已知飞机所受竖直升力和水平阻力之比为的区则此二力的合力F空方向固定,二力合力与竖直方向的夹角0 满足tan 而飞机重力G大小和方向均不变，据此构建矢量三角形如图所示，可知推力最小时F推与F空垂直，则有F推min=G si n故选D。F与j22.（2022北京丰台一模,7）如图所示，物块放在与水平面夹角为0 的传送带上,且始终与传送带相对静止。关于物块受到的摩擦力f,下列说法正确的是（）A.

14、当传送带匀速向上运动时,f 的方向一定沿传送带向下B.当传送带减速向上运动时,f的方向一定沿传送带向上C.当传送带加速向上运动时,f的方向一定沿传送带向上D.当传送带加速向下运动时,f的方向一定沿传送带向下答 案C当传送带匀速运动时，有mg sin 3=f,f向上;当传送带减速向上运动或加速向下运动时,a向下，无法判断f方向;当传送带加速向上运动时,a向上，有f-mg sin 8=ma,f的方向一定沿传送带向上，所以选C。23.（2022北京朝阳一模,11）国际拔河比赛根据每队8名运动员的体重分成若干重量级别，同等级别的两队进行比赛。比赛中运动员必须穿 拔河鞋 或没有鞋跟等突出物的平底鞋,不能

15、戴手套。比赛双方相持时，运动员会向后倾斜身体,使地面对人的作用力与身体共线。不计拔河绳的质量，下列说法正确的是（）A.获胜队伍对绳的拉力大于对方队伍对绳的拉力B.因为绳子的拉力处处相等，所以两队队员受到的地面的摩擦力总是相等C.双方相持时，若绳子拉力增大很J地面对运动员的作用力增大D.双方相持时，运动员身体后倾,减小与地面间的夹角，是为了增加与地面间的正压力答 案C由牛顿第三定律，作用在两物体间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因此两支队伍对绳子的拉力大小相等，方向相反,A项错误。队员相对地面静止时，所受拉力等于摩擦力，被拉动时，所受拉力大于摩擦力,两队队员受到的地面

16、的摩擦力只在相持时相等,B项错误。双方相持时若绳子拉力增大厕地面对运动员的摩擦力增大，而支持力不变,大小等于重力，因此支持力与摩擦力的合力增大,C项正确。双方相持时,保持相对静止，运动员受重力、地面的支持力、绳子拉力、地面的摩擦力，合力为零，因此运动员与地面间的正压力大小等于G,与运动员身体和地面间夹角无关,D 项错误。题目拓展 双方相持时,运动员身体后倾是因为力矩平衡。人受重力、支持力、绳子作用力、地面摩擦力，而支持力和摩擦力作用在脚上,人以脚为轴转，这两个力没有力矩，而绳子的作用力产生使人向前倾倒的力矩，人身子向后倾,重力产生向后的力矩，人越向后倾，重力的力臂越长，力矩越大，越不容易被拉动

17、。二、非选择题24.(2022北京丰台二模,17)我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用F=kv2表示,k 为系数,v 是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v 称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为m 时，起飞离地速度为vo；装载货物后质量为M,装载货物前后起飞离地时的k 值可视为不变。(1)请用已知量写出k 的表达式；(2)求飞机装载货物后的起飞离地速度vi；(3)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行距离d 起飞离地，求飞机滑行过程所用的时间。答 案 卜 嘴(2聆。编 的解 析(1)空载起飞时,升力大小正好等于重力大小，竖直方向受力平衡，有 k诺=mg,所以1=詈(2)载货起飞时,升力大小正好等于重力大小，竖直方向受力平衡，有 kvf=Mg解得：v*(3)该飞机装载货物后，做初速度为零的匀加速直线运动，则有:谥-0=2ad解得a=2md根据匀变速运动速度与时间关系，有 vi=at解 得 普 E