高考物理模拟题分类训练(02期)专题02相互作用(教师版含解析).docx

《高考物理模拟题分类训练(02期)专题02相互作用(教师版含解析).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理模拟题分类训练(02期)专题02相互作用(教师版含解析).docx（29页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、专题02 相互作用1(2021届福建省厦门外国语高三质检)如图所示为一固定在水平桌面上的V形槽的截面图，AB、BC面与水平桌面间夹角分别为和。一正方体木块放在槽内，木块与AB、BC面间的动摩擦因数相同，现用垂直于纸面向外的力F拉木块，木块恰好能沿槽做匀速直线运动。木块的质量为m，重力加速度为g。木块与AB、BC面间的动摩擦因数大小为()ABCD【答案】A【解析】将重力按照实际作用效果正交分解，如图所示故，滑动摩擦力为f=(F1+F2)解得木块与AB、BC面间的动摩擦因数大小为故选A。2(2021届广东省东莞市光明中学高三模拟)截面为长方形的中空“方钢”固定在水平地面上，截面一边与水平面夹角为3

2、0，如图所示。方钢内表面光滑，轻质细杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B，已知小球、轻杆与横截面共面，当轻质细杆与地面平行时两小球恰好静止，则A、B两小球质量之比为()A3BCD【答案】A【解析】受力分析如图所示，其中轻杆合力为零，所以根据小球A受力分析得根据小球B受力分析得所以故选A。3(2021届广东省东莞市光明中学高三模拟)如图所示，质量为m的小球在细线A和轻弹簧B的共同作用下保持静止，其中细线A水平，左端固定于竖直墙壁，轻弹簧B上端固定于天花板，轴线与竖直方向的夹角为60，已知轻弹簧B的劲度系数为k，重力加速度为g，则()A细线A中拉力的大小为mgB轻弹簧B中拉力的大小为mg

3、C轻弹簧B的伸长量为D突然剪断弹簧B的瞬间，小球的加速度a大小为【答案】C【解析】A对小球受力分析，如图所示由平衡条件得tan60=解得细线A中拉力的大小FA=mg故A错误；BC由三角函数关系得cos60=解得FB=2mg由胡克定律得FB=kx可得x=故B错误、C正确；D突然剪断弹簧B的瞬间，细绳A的拉力突变为零，此时小球的加速度a大小为g，选项D错误。故选C。4(2021届广东省佛山市高三质检)如图为一款顺德产的吊床，用四根长均为L的粗麻绳将床悬空吊起，绳与床连接点到天花板的竖直距离为0.9L，床及床上物品的总质量为m，绳的重力不计，则每条绳上的张力大小为()ABCD【答案】A【解析】设每个

4、绳子张力为T，绳子与竖直方向的夹角为，根据几何知识有对吊床，根据平衡条件可得故每条绳上的张力大小为故选A。5(2021届广东省梅州市兴宁市一中高三模拟)如果你站在超市的斜面式自动扶梯(无阶梯，如图所示)上随扶梯匀速上行，则下列相关说法正确的是()A速度越快，人的惯性越大B电梯对人的摩擦力和人对电梯的摩擦力大小不相等C电梯对人的支持力与人的重力大小相等D电梯对人作用力的合力方向竖直向上【答案】D【解析】惯性的大小与质量有关，与速度无关，故A错误；根据力的相互作用，电梯对人的摩擦力和人对电梯的摩擦力大小相等，故B错误；电梯对人的支持力与人的重力在垂直斜面的分力大小相等，故C错误；电梯做匀速直线运动

5、，故人受到的合力为零，所以电梯对人作用力的合力方向竖直向上，与重力的方向相反，大小相等，故D正确。故选D。6(2021届广东省梅州市兴宁市一中高三模拟)如图，一细绳跨过光滑定滑轮，其一端悬挂物块B，另一端与地面上的物块A相连，系统处于静止状态。现用水平向右的拉力缓慢拉动B，直至悬挂B的细绳与竖直方向B成60。已知A始终保持静止，则在此过程中下列说法错误的是()AA所受细绳的拉力一直增大BA所受地面的支持力一直增大C水平拉力大小一直增大DA所受地面的摩擦力一直增大【答案】B【解析】A对B受力分析，绳的拉力方向与竖直方向的夹角为，由平衡条件得：绳的拉力角逐渐增大，所以绳的拉力T增大，故A正确，不符

6、合题意；C水平力角逐渐增大，所以水平拉力F增大，故C正确，不符合题意；BD对A受力分析，受重力mAg、地面的支持力N、绳的拉力T、地面的摩擦力f，设绳与水平方向的夹角为，由平衡条件得，不变，T变大，所以f变大，N减小，故B错误，符合题意；D正确，不符合题意。故选B。7(2021届广东省梅州市兴宁市一中高三模拟)如图所示，斜劈B固定在弹簧上，斜劈A扣放在B上，A、B相对静止，待系统平衡后用竖直向下的变力F作用于A，使A、B缓慢压缩弹簧，弹簧一直在弹性限度内，则下面说法正确的是( )A压缩弹簧的过程中，B对A的摩擦力逐渐增大B压缩弹簧的过程中，A可能相对B滑动C当弹簧压缩量为某值时，撤去力F，在A

7、、B上升的过程中，B对A的作用力先增大后减小D当弹簧压缩量为某值时，撤去力F，在A、B上升的过程中，A、B分离时，弹簧恢复原长【答案】AD【解析】AB因为开始A相对于B静止，则A在沿斜面方向的分力小于等于最大静摩擦力，设斜劈的倾角为，有：mgsinmgcos，所以(mg+F)sin(mg+F)cos所以A、B在缓慢压缩弹簧的过程中，仍然能保持相对静止，A所受的摩擦力f=(mg+F)sin对整体分析，F逐渐增大，可知摩擦力逐渐增大，故A正确，B错误CD撤去F后，在弹簧恢复原长前，整体的加速度逐渐减小，隔离对A分析，有：F-mg=ma，则B对A的作用力逐渐减小当弹簧恢复原长后，B受到重力和弹簧的弹

8、力作用，加速度大于g，将与A发生分离故C错误，D正确故选AD8(2021届广东省新高考八省大联考高三模拟)物体在斜面上保持静止状态，下列说法中正确的是()重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力大小是相等的 物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力 重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力大小是相等的ABCD【答案】D【解析】重力可分解为沿斜面向下的分力和垂直于斜面的分力，但此分力不是对斜面的压力， 错误；重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力大小是平衡力，故大小相等，正确；物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对相互作用力， 错误

9、；重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力大小是相等的，正确。故ABC错误，D正确。故选D。9(2021届广东省新高考八省大联考高三模拟)如图所示，一根粗细和质量分布均匀的细绳，两端各系一个质量都为m的小环，小环套在固定水平杆上，两环静止时，绳子过环与细绳结点P、Q的切线与竖直方向的夹角均为，已知绳子的质量也为m，重力加速度大小为g，则两环静止时A每个环对杆的压力大小为mgB绳子最低点处的弹力的大小为C水平杆对每个环的摩擦力大小为 mgtanD两环之间的距离增大，杆对环的摩擦力增大【答案】BD【解析】以左侧绳为研究对象，受力分析如图所示：根据平衡条件，有水平方向：； 竖直方向：；联立解得：

10、，故B正确对环进行受力分析如图：水平方向：竖直方向：故AC错误，当两环之间的距离增大，变大，故变大，D正确10(2021届河北省衡水市第一中学高三模拟)如图所示，两个轻质滑轮用无弹性的轻质细绳连接起来，一个滑轮下方挂着重物，另一个滑轮下方挂着重物，悬挂滑轮的绳均竖直，重物用手固定。松开手后，、两个重物同时运动。已知、质量均为，重力加速度为，忽略一切摩擦和空气阻力。当的位移大小为时(未着地)，下列说法正确的是()A重物的重力势能增加了B松开手瞬间，重物的加速度大小为C松开手瞬间重物的加速度大小为D运动过程中重物的动能是重物的动能的4倍【答案】CD【解析】A由滑轮知识可知，在相同的时间内，运动的位

11、移大小是的2倍，当下降时，上升，的重力势能增加了，A错误；BC由可知，的加速度大小是的2倍，即受力分析可知，松开手后，重物下落，上升，松开手的瞬间，设绳上的拉力为，对物体有对物体有解得选项B错误，C正确；D由可知，的速度是的2倍，由可知，运动过程中重物的动能是重物的动能的4倍，选项D正确。故选CD。11(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

12、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为、和、，由力的平衡条件可得由题意可知，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。12(2021届河北省选择性考试模拟演练)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

13、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

14、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。13(2021届湖北省武汉市洪山高级中学高三模拟)如图所示，P为光滑定滑轮，O为光滑轻质动滑轮，轻绳跨过滑轮，左端与物体A相连，右端固定在杆Q上，重物B悬挂在动滑轮上。将A置于静止在粗糙水平面的斜面体上，轻绳段与斜面平行，系

15、统处于静止状态。若将杆Q向左移动一段距离，斜面体与物体A仍保持静止状态，待动滑轮静止后，下列说法正确的是()A轻绳中拉力减小B物体A与斜面体之间的摩擦力一定增大C斜面体与地面之间的弹力增大D斜面体与地面之间的摩擦力增大【答案】AC【解析】A若将杆Q向左移动一段距离，斜面体与物体A仍保持静止状态，待动滑轮静止后， 变小，两绳拉力大小相等，合力与B的重力等大反向，设绳OP与竖直方向夹角为 ， ，角度变小，则拉力变小，故A正确；B绳中拉力变小，如果开始A受到的摩擦力沿斜面向下，则摩擦力减小，故B错误；CD对A和斜面整体分析，斜面倾角为 ，水平方向竖直方向拉力变小，摩擦力变小，支持力变大，故C正确D错

16、误。故选AC。14(2021届湖南省衡阳市田家炳实验中学高三模拟)小船过河时，船头偏向上游与水流方向成角，船相对静水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸。现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是()A增大角，增大船速vB减小角，增大船速vC减小角，保持船速v不变D增大角，保持船速v不变【答案】A【解析】由题意可知，船相对静水的速度为v ，其航线恰好垂直于河岸。因为合速度方向指向河岸且大小不变，如图可得当水流速度增大时，可增大船速v，同时增大角，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。15(2021届湖南省衡阳市田家炳实验中学高三模拟)如图所示，细而轻的绳两端，分别系有

17、质量为mA、mB的球，mA静止在光滑半球形表面P点，已知过P点的半径与水平面夹角为60，则mA和mB的关系是()A1：1B1：2C2：1D3：1【答案】C【解析】以质量为mB的球为研究对象，根据平衡条件得，绳子的拉力再以质量为mA的球为研究对象，分析受力如图绳子的拉力方向近似沿着球面的切线方向。根据平衡条件得联立解得即mA：mB=2:1故选C。16(2021届湖南省娄底市春元中学高三模拟)如图所示，有一个重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到将容器刚好盛满为止，在此过程中容器始终保持静止，则下列说法中正确的是()A容器受到的摩擦力不变B容器受到的

18、摩擦力逐渐增大C水平力F一定不变D水平力F必须逐渐增大【答案】B【解析】AB由题知物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A错误，B正确；CD水平方向受力平衡，当满足mg=ffm=mF时，力F可能不变，故C D错误。故选B。17(2021届湖南省娄底市春元中学高三模拟)如图所示，用竖直挡板将小球夹在挡板和光滑斜面之间，若逆时针缓慢转动挡板，使其由竖直转至水平的过程中，以下说法正确的是( )A挡板对小球的压力先增大后减小B挡板对小球的压力先减小后增大C斜面对小球的支持力先减小后增大D斜面对小球的支持力一直逐渐减小【答案】BD【解析】有题可得下图取小

19、球为研究对象，小球受到重力G、挡板对小球的弹力FN1和FN2，FN1和FN2的合力与重力大小相等，方向相反，FN2总是垂直斜面，方向不变，由图可知FN1方向改变时，其大小只能沿PQ线变动，显然在挡板移动过程中，FN1先变小后变大，FN2一直减小，故BD正确18(2021届湖南省永州市宁远一中高三模拟)如图所示，光滑水平面上有一质量的斜面体，斜面倾角，斜面上放有一质量的橡皮材质小物体。用力F水平向左拉斜面体，欲使小物体与斜面之间不发生相对滑动，已知橡皮材质小物体与斜面之间的动摩擦因数大于1，且最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，已知，重力加速度g取，则F的最大值为()ABCD【答案】B【解析】当F

20、取最大值时，小物体受到摩擦力为最大静摩擦力，故有其中，联立得由整体法可知解得故选B。19(2021届湖南省长沙市长郡中学高三模拟)如图所示，倾角为30的斜面固定在水平地面上，斜面上放有一重力为G的物块A，有一水平轻弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与物块A接触。若物块A静止时受到沿斜面向下的摩擦力大小为，此时弹簧的弹力大小是( )ABCGD【答案】B【解析】对A进行受力分析，利用正交分解法对力进行分解，如图所示：在沿斜面方向，根据平衡条件：Fcos30=f+Gsin30而解得：故B正确ACD错误。故选B。20(2021届湖南省长沙市长郡中学高三模拟)一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上

21、的O点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上)，下列说法正确的是()A钩子对细绳的作用力始终水平向右BOA段绳子上的张力大小不变C钩子对细绳的作用力逐渐增大D钩子对细绳的作用力可能等于【答案】BC【解析】A钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，故A错误；B物体受重力和拉力而平衡，故拉力T=mg，而同一根绳子的张力处处相等，故OA段绳子的力T=mg，大小不变，故B正确；C两段绳子拉力大小相等，均等于mg，夹角在减小，根据平行四边形定则，合力变大，故根据牛顿第

22、三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故C正确；D由于是水平向右缓慢拉动绳子，如果两段绳子的夹角等于90，竖直方向受力不平衡，所以两段绳子拉力的夹角一直大于90，故钩子对细绳的作用力不可能等于，故D错误。故选BC。21(2021届湖南省株洲市高三模拟)如图为汽车内常备的两种类型的“千斤顶”：甲是“菱”形，乙是“y”形，摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B间距离发生改变，从而实现重物的升降。若物重均为G，螺旋杆保持水平，AB与BC之间的夹角都为，不计杆件自重，则甲乙两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为()A1：1B1：2C2：1D2：3【答案】A【解析】根据题意，对“y”形千斤顶B点受力分析如图，由平衡条

23、件得F=Gcot 对“菱”形千斤顶C点受到的压力G分解沿两臂的两个分力F1，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，由2F1sin=G对“菱”形千斤顶B点受力分析如图，由平衡条件得F=2F1cos联立解得F=Gcot则甲乙两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为1:1。故选A。22(2021届江苏省连云港市高三模拟)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ABCTsinDTcos【答案】C【详解】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：，故C正确23(2021届江苏省南京市秦淮中学高三模拟)如图所示，物体A、B叠放在物体

24、C上，C置于水平地面上，水平力F作用于B，使A、B、C一起匀速运动，各接触面间摩擦力的情况是()AB对C有向右的摩擦力BC对A有向左的摩擦力C物体C受到三个摩擦力作用DC对地面有向左的摩擦力【答案】A【解析】A三个物体都做匀速直线运动，合外力均为零。以B为研究对象，B水平方向受到向右的拉力F作用，根据平衡条件得知，C对B有向左的静摩擦力，而且此静摩擦力与F平衡，根据牛顿第三定律得知，B对C有向右的静摩擦力。故选项A正确；B对A研究，由平衡条件得知：C对A没有摩擦力，否则A受力不平衡，不可能匀速直线运动。故选项B错误；CD以整体为研究对象，由平衡条件得知：地面对C有向左的滑动摩擦力，则C对地面有

25、向右的滑动摩擦力，故C受到两个摩擦力作用。故选项CD错误。故选A。24(2021届江苏省南京市秦淮中学高三模拟)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于竖直墙壁上，今用水平向右的拉力F拉动绳的中点O至图示位置用T表示绳 OA段拉力的大小，在拉力F由图示位置逆时针缓慢转过90o的过程中，始终保持O点位置不动，则 AF先逐渐变小后逐渐变大，T逐渐变小BF先逐渐变小后逐渐变大，T逐渐变大CF先逐渐变大后逐渐变小，T逐渐变小DF先逐渐变大后逐渐变小，T逐渐变大【答案】A【解析】若保持O点位置不变，将F由水平位置绕O点逆时针缓慢转动90的过程中，F和AO的拉力的合力始终与mg等大、反向、共线，由平行四边形定则可知

26、，当F竖直时，F上拉力最大，最大值Fmax=mg；当FAO时，F最小，此时T=0，则F先逐渐变小后逐渐变大，T逐渐变小，故选A.25(2021届江苏省苏州八校联盟高三联考)有一直角V形槽固定在水平面上，其截面如图所示，BC面与水平面间夹角为60，有一质量为m的正方体均匀木块放在槽内，木块与BC面间的动摩擦因数为，与AB面间无摩擦，现用垂直于纸面向里的力推木块使之沿槽运动，则木块受的摩擦力为( )ABCD【答案】A【解析】将重力按照实际作用效果正交分解，如图故F2=mgsin30=mg，滑动摩擦力为f=F1mg，故选A26(2021届江苏省无锡市天一中学高三模拟)如图，光滑斜面固定于水平面，滑块

27、A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平则在斜面上运动时，B受力的示意图为 ( )ABCD【答案】A【解析】将A、B做为一个整体，则一起冲上斜面时，受重力及斜面的支持力，合力沿斜面向下，然后再用隔离体法，单独对B进行受力分析可知，B受摩擦力一定沿水平方向上，且一定水平向左，竖直方向上重力大于支持力这样才能使合力沿斜面向下了，故A正确，BCD错误27(2021届辽宁省大连市二十四中高三模拟)如图所示，三根长度均为l的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距2l.现在C点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加的力的最小值为() AmgB

28、 mgC mgD mg【答案】C【解析】由题图可知，要想CD水平，各绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角为60，结点C受力平衡，则受力分析如图所示，则CD绳的拉力FTmgtan 30mgD点受绳子拉力大小等于FT，方向向左要使CD水平，D点两绳的拉力与外界的力的合力为零，则绳子对D点的拉力可分解为沿BD绳的力F1、另一分力F2，由几何关系可知，当力F2与BD垂直时，F2最小，而F2的大小即为施加的力的大小，故最小力FFTsin 60mg故C正确。28(2021届辽宁省适应性测试)如图所示，用轻绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖

29、直墙壁之间的夹角为，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为，则、应满足()ABCD【答案】C【解析】设绳子拉力为T，墙壁支持力为N，两球之间的压力为F，将两个球作为一个整体进行受力分析，可得对小球进行受力分析，可得联立得故选C。29(2021届辽宁省适应性测试)如图所示，甲、乙两滑块的质量分别为1kg、2kg，放在静止的水平传送带上，两者相距5m，与传送带间的动摩擦因数均为0.2。t=0时，甲、乙分别以6m/s、2m/s的初速度开始向右滑行。t=0.5s时，传送带启动(不计启动时间)，立即以3m/s的速度向右做匀速直线运动，传送带足够长，重力加速度取10m/s2。下列说法正确的是()At=0.5

30、s时，两滑块相距2mBt=1.5s时，两滑块速度相等C0-1.5s内，乙相对传送带的位移大小为0.25mD0-2.5s内，两滑块与传送带间摩擦生热共为14.5J【答案】BCD【解析】A两物体变速运动时的加速度大小根据t=0.5s时，两滑块相距A错误；B传送带启动时，甲物体的速度为与皮带速度相等所用时间因此在t=1.5s时，甲滑块速度与皮带相等传送带启动时，乙物体的速度为与皮带速度相等所用时间因此在t=1.5s时，乙滑块速度与皮带相等故1.5s时，两滑块速度相等，B正确；C0-0.5s内，乙相对传送带的位移大小为1s-1.5s内，乙相对传送带的位移大小为因此0-1.5s内，乙相对传送带的位移大小为C正确；D甲相对传送带的位移甲滑块传送带间摩擦生热量乙滑块传送带间摩擦生热量因此0-2.5s内，两滑块与传送带间摩擦生热D正确。故选BCD。