相互作用--2023年高考真题和模拟题物理分项汇编含答案.pdf

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1、1专题02 相互作用专题02 相互作用2023年高考真题2023年高考真题1(2023(2023浙江1 1月高考卷)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=G2(2023(2023浙江6 6月高考卷)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，

2、Fb=0.6GD.Fa=0.6G，Fb=0.8G3(2023(2023山东卷)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/m4(2023江苏卷)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1

3、6。每条腿对月球表面压力的大小为()相互作用-2023年高考真题和模拟题物理分项汇编2A.mg4B.mg4cosC.mg6cosD.mg2420232023年高考模拟题年高考模拟题5(20232023 广东湛江一模)端午节是中国的传统节日，包粽子、吃粽子是人们的传统习惯之一如图所示，某人把煮好的八个相同的粽子通过八根细绳用手提起后静止在空中，已知每个粽子的重力均为mg，每根绳子与竖直方向的夹角均为，每根细绳的拉力大小为T，手受到细绳的作用力为F，下列关系式正确的是()A F=TBF=mgCT=mgcosDT=mgtan6(20232023 福建福州一模)如图所示，是常见的杆秤的工作示意图。三根

4、长度均为5L的细绳上端连在一起，并固定在杆秤的左端，另一端与质量为m、直径为6L、质量分布均匀的秤盘相连，连接点将秤盘边缘三等分。当在盘中放置质量为2m的物体，秤杆处于平衡状态时，秤盘静止在水平位置，这时每根细绳的拉力大小为()A.5mg3B.5mg4C.5mg6D.5mg27(20232023 福建厦门四模)如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一。屋顶部分结构如图乙所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的椽子正中间。已知椽子间距离为d，与水平面夹角均为，瓦片质量为m，圆弧半径为d，忽略瓦片厚度，重力加速度为g，则每根椽子对瓦片的支持力大小为()3A.12mgB.12mgcosC.33

5、mgcosD.mgcos8(20232023 广东惠州三模)图左侧为不锈钢砧板架实物图。在图右侧图中，质量为M的圆形砧板稳稳的竖立在砧板架上，砧板架两侧横梁近似光滑，间距为d，取重力加速度为g，下列说法正确的是()A.砧板对砧板架一侧横梁的作用力一定小于MgB.若增大横梁的间距d，砧板对两侧横梁的作用力均增大C.若增大横梁的间距d，砧板架对地面的压力增大D.若换一个质量相同直径更大的砧板，两侧横梁受到的压力均增大9(20232023 福建福州4 4月检测)有一种瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为的扇形，将

6、其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，不计摩擦，则()A.若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变大B.若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变小C.若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越大D.若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越小10(20232023 河北保定一模)质量为M正方体A与质量为m的圆球B在水平向右的外力F作用4下静止在墙角处，它们的截面图如图所示，截面正方形的对角线与截面圆的一条直径恰好在一条直线上，所有摩擦忽略不计，重力加速度为g。则()A.F=M+mgB.F=m

7、gC.地面受到的压力为FN，FN M+mg11(20232023 重庆第二次调研)如图甲为某风景旅游区的观光索道。某段时间其运行的简化示意图如图乙，缆索倾角为，缆车通过卡扣固定悬挂在缆索上，在缆索的牵引下一起斜向上匀速运动。已知缆车和卡扣的总质量为m，运行过程中缆车始终处于竖直方向，重力加速度为g，。下列说法正确的是()A.缆索对卡扣的摩擦力为B.缆索对卡扣的作用力为C.卡扣受到的合外力为D.运行过程中缆车处于超重状态12(20232023 广东潮州二模)如图所示为智能机器人协助派件员分拣快递的场景，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的

8、地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹，下列说法正确的是()A.机器人加速前进则包裹对水平托盘的摩擦力方向向后B.包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的C.包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D.包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向前摩擦力13(2023河北唐山三模)如图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铰链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定5滑轮O由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到O正下方

9、，木板始终保持静止，则在整个过程中()A.外力F大小不变B.轻杆对小球的作用力大小变小C.地面对木板的支持力逐渐变小D.地面对木板的摩擦力逐渐减小14(20232023 湖南张家界模拟考)(多选)利用物理模型对问题进行分析，是一种重要的科学思维方法。如图甲所示为拔河比赛时一位运动员的示意图，可以认为静止的运动员处于平衡状态。该情形下运动员可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型。运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平。已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点。根据上述信息，

10、当钢管与地面的夹角逐渐变小时，下列说法正确的有()A.地面对钢管支持力的大小不变B.地面对钢管的摩擦力变大C.地面对钢管作用力的合力变大D.地面对钢管作用力的合力大小不变15(20232023 福建漳州二模)(多选)如图，细绳MN两端固定在两个等高点上，搭在细绳上的轻滑轮O下方用细线悬挂重物P，开始时重物静止在最低处，当在重物上施加适当的推力F，缓慢使它往右上方移动，若此过程中重物与滑轮间的细线拉力大小不变，重物只在同一个竖直面内移动，不计一切摩擦阻力，则()A.推力F的方向保持不变B.推力F的大小逐渐增大C.细绳MN中的张力逐渐减小D.细绳MN中的张力逐渐增大1专题专题0202 相互作用相互

11、作用20232023年高考真题年高考真题1(20232023浙江1 1月高考卷)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【解析】对网兜和足球受力分析，设轻绳与竖直墙面夹角为，由平衡条件可得 FT=Gcos=FNsin，FN=Gtan，据此可知FTG，FTFN，选项C正确。2(20232023浙江6 6月高考卷)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

12、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【解析】对圆柱体受力分析，画出所受力的矢量图，Fa=mgsin37=0.6G，Fb=mgcos37=0.8G，D正确。3(20232023山东卷)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，

13、每根弹簧的劲度系数为()2A.10N/mB.100N/mC.200N/mD.300N/m【答案】B【解析】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/m故选B。4(2023江苏卷)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【解析】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

14、根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面压力为mg24。故选D。20232023年高考模拟题年高考模拟题5(20232023 广东湛江一模)端午节是中国的传统节日，包粽子、吃粽子是人们的传统习惯之一如图所示，某人把煮好的八个相同的粽子通过八根细绳用手提起后静止在空中，已知每个粽子的重力均为mg，每根绳子与竖直方向的夹角均为，每根细绳的拉力大小为T，手受到细绳的作用力为F，下列关系式正确的是()A F=TBF=mgCT=mgcosDT=mgtan【答案】C【解析】以所有粽子为对象分析可知F1=8mg，由牛顿第三定律可知F=F1=8mg，故B错误；竖直方向平衡可知8Tcos=8mg，解得：T=mgco

15、s，故AD错误，C正确36(20232023 福建福州一模)如图所示，是常见的杆秤的工作示意图。三根长度均为5L的细绳上端连在一起，并固定在杆秤的左端，另一端与质量为m、直径为6L、质量分布均匀的秤盘相连，连接点将秤盘边缘三等分。当在盘中放置质量为2m的物体，秤杆处于平衡状态时，秤盘静止在水平位置，这时每根细绳的拉力大小为()A.5mg3B.5mg4C.5mg6D.5mg2【答案】B【解析】设绳子与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得sin=Rl=3L5L=0.6可得=37以秤盘和盘中物体为整体，根据受力平衡可得3Tcos37=3mg解得每根细绳的拉力大小为T=5mg4故选B。7(2023202

16、3 福建厦门四模)如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一。屋顶部分结构如图乙所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的椽子正中间。已知椽子间距离为d，与水平面夹角均为，瓦片质量为m，圆弧半径为d，忽略瓦片厚度，重力加速度为g，则每根椽子对瓦片的支持力大小为()A.12mgB.12mgcosC.33mgcosD.mgcos【答案】C【解析】根据题意，垂直于斜面的截面图及受力分析如图所示4根据受力平衡并结合几何关系，可得2Ncos30=mgcos解得N=33mgcos故选C。8(20232023 广东惠州三模)图左侧为不锈钢砧板架实物图。在图右侧图中，质量为M的圆形砧板稳稳的竖立在砧板架上，

17、砧板架两侧横梁近似光滑，间距为d，取重力加速度为g，下列说法正确的是()A.砧板对砧板架一侧横梁的作用力一定小于MgB.若增大横梁的间距d，砧板对两侧横梁的作用力均增大C.若增大横梁的间距d，砧板架对地面的压力增大D.若换一个质量相同直径更大的砧板，两侧横梁受到的压力均增大【答案】B【解析】A设每侧砧板架对砧板的支持力均为FN，FN垂直接触面指向砧板圆心，FN与竖直方向夹角为，根据平衡条件有2FNcos=Mg根据牛顿第三定律可得砧板对砧板架一侧横梁的作用力大小为FN=FN=Mg2cos所以可得砧板对砧板架一侧横梁的作用力不一定小于Mg，A错误；BD若增大横梁的间距d，变大，可知FN变大；同理，

18、若换一个质量相同直径更大的砧板可知变小，FN变小，B正确，D错误；C若增大横梁的间距d，对砧板和砧板架整体分析可得地面对砧板架的支持力等于砧板和砧板架的总重力，根据牛顿第三定律可得砧板架对地面的压力不变，C错误。故选B。9(20232023 福建福州4 4月检测)有一种瓜子破壳器如图甲所示，将瓜子放入两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破开瓜子壳。破壳器截面如图乙所示，瓜子的剖面可视作顶角为的扇形，将其竖直放入两完全相同的水平等高圆柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静止，若此时瓜子壳未破开，忽略瓜子自重，不计摩擦，则()A.若仅减小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变大B.若仅减

19、小A、B距离，圆柱体A对瓜子的压力变小C.若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越大5D.若A、B距离不变，顶角越大，圆柱体A对瓜子的压力越小【答案】D【解析】AB瓜子处于平衡状态，若仅减小 A、B 距离，A、B 对瓜子的弹力方向不变，则大小也不变，AB错误；CD若 A、B 距离不变，顶角 越大，则 A、B 对瓜子弹力的夹角减小，合力不变，则两弹力减小，C错误，D正确。故选D。10(20232023 河北保定一模)质量为M正方体A与质量为m的圆球B在水平向右的外力F作用下静止在墙角处，它们的截面图如图所示，截面正方形的对角线与截面圆的一条直径恰好在一条直线上，所有摩擦忽略不计，重力加

20、速度为g。则()A.F=M+mgB.F=mgC.地面受到的压力为FN，FN M+mg【答案】B【解析】AB对圆球B受力分析如图=45A对B的弹力T=mgcos根据牛顿第三定律，B对A弹力T=T=mgcosF=Tsin=mg 故A错误，B正确；CD地面受到的压力为 FN=Mg+Tcos=Mg+mgcoscos=Mg+mg故CD错误。故选B。11(20232023 重庆第二次调研)如图甲为某风景旅游区的观光索道。某段时间其运行的简化示意图如图乙，缆索倾角为，缆车通过卡扣固定悬挂在缆索上，在缆索的牵引下一起斜向上匀速运动。已知缆车和卡扣的总质量为m，运行过程中缆车始终处于竖直方向，重力加速度为g，。

21、下列说法正确的是()6A.缆索对卡扣的摩擦力为B.缆索对卡扣的作用力为C.卡扣受到的合外力为D.运行过程中缆车处于超重状态【答案】A【解析】A缆车通过卡扣固定悬挂在缆索上，在缆索的牵引下一起斜向上匀速运动，对缆车和卡扣受力分析如图：根据共点力平衡条件可知故A正确；BC缆索对卡扣的作用力为，卡扣受到的合外力为0，故BC错误；D运行过程中缆车处于平衡状态，故D错误故选A。12(20232023 广东潮州二模)如图所示为智能机器人协助派件员分拣快递的场景，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于

22、机器人和包裹，下列说法正确的是()A.机器人加速前进则包裹对水平托盘的摩擦力方向向后B.包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的C.包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D.包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向前摩擦力【答案】A【解析】A机器人加速前进时，相对包裹机器人有向前运动的趋势，故此时包裹对水平托盘的摩擦力方向7向后，A正确；B包裹受到向上的支持力是托盘发生形变产生的，B错误；C包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对相互作用力，C错误；D包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹加速度为零，故此时不受到摩擦力，D错误。故选A。13(2023河北唐山三模)如

23、图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑铰链。轻杆一端与铰链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮O由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到O正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中()A.外力F大小不变B.轻杆对小球的作用力大小变小C.地面对木板的支持力逐渐变小D.地面对木板的摩擦力逐渐减小【答案】D【解析】A对小球A进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示根据几何关系可知两三角形相似，因此mgOO=FOA=FOA缓慢运动过程OA越来越小，则F逐渐减小，故A错误；B

24、由于OA长度不变，杆对小球的作用力大小不变，故B错误；CD对木板，由于杆对木板的作用力大小不变，方向向右下，但杆的作用力与竖直方向的夹角越来越小，所以地面对木板的支持力逐渐增大，地面对木板的摩擦力逐渐减小，故C错误，D正确。故选D。14(20232023 湖南张家界模拟考)(多选)利用物理模型对问题进行分析，是一种重要的科学思维方法。如图甲所示为拔河比赛时一位运动员的示意图，可以认为静止的运动员处于平衡状态。该情形下运动员可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型。运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平。已

25、知当钢管受到8同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点。根据上述信息，当钢管与地面的夹角逐渐变小时，下列说法正确的有()A.地面对钢管支持力的大小不变B.地面对钢管的摩擦力变大C.地面对钢管作用力的合力变大D.地面对钢管作用力的合力大小不变【答案】ABC【解析】AB对钢管受力分析，钢管受重力 G、绳子的拉力T、地面对钢管竖直向上的支持力 FN、水平向左的摩擦力Ff，可知FN=mgFf=T=mgtan即随着钢管与地面夹角的逐渐变小，地面对钢管支持力的大小不变，地面对钢管的摩擦力变大，故 AB 正确；CD对钢管受力分析，可认为钢管受到重力G、绳子的拉力T和地面对钢管作用力的合力F

26、三个力，钢管平衡，三个力的作用线必交与一点，由此可知F方向沿钢管斜向上，与水平面夹角为(钢管与水平面的夹角为)根据共点力平衡条件可知F=mgsinT=mgtan当钢管与地面的夹角逐渐变小，同时也减小，地面对钢管作用力的合力变大，C正确，D错误。故选ABC。15(20232023 福建漳州二模)(多选)如图，细绳MN两端固定在两个等高点上，搭在细绳上的轻滑轮O下方用细线悬挂重物P，开始时重物静止在最低处，当在重物上施加适当的推力F，缓慢使它往右上方移动，若此过程中重物与滑轮间的细线拉力大小不变，重物只在同一个竖直面内移动，不计一切摩擦阻力，则()A.推力F的方向保持不变B.推力F的大小逐渐增大C

27、.细绳MN中的张力逐渐减小D.细绳MN中的张力逐渐增大9【答案】BC【解析】CD设MN细绳张为T1，重物与滑轮间的细线拉力为T0，重物质量为m，开始时重物静止在最低处，可知T0=mg由于细绳MN两端固定，细绳长度一定，可知滑轮缓慢移动轨迹为一个椭圆，且最低点位于椭圆的短轴上，可知滑轮缓慢右移时，滑轮两侧细绳之间的夹角逐渐减小，则有T0=mg=2T1cos2由于逐渐减小，可知MN细绳张力T1逐渐减小，C正确，D错误；AB根据上述可知，重物与滑轮间的细线拉力T0的方向始终沿滑轮两侧细绳之间夹角的角平分线，则细线拉力T0方向与重力方向之间的夹角为钝角，且逐渐减小，以重物为对象，由于T0一直等于mg，则有F=2mgcos2，角逐渐减小，可知推力F的大小逐渐增大，推力F的方向发生改变，A错误，B正确。故选BC。