2008-2020年高考试题分类汇编相互作用

1、2008-2020年高考试题分类汇编：相互作用2012年-新课标卷16.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为Ni,球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中A. Ni始终减小，N2始终增大B. Ni始终减小，N2始终减小C. Ni先增大后减小，N2始终减小D. Ni先增大后减小，N2先减小后增大【解析】木板对球的压力与球对木板的压力是相互作用力，大小均为N2。根据木板对球的压力 N2、墙面对球的压力大小为 Ni和重力的动态平衡做 出动态矢量三角形。则 Ni与N2的合力与重力等大反向为定值。

2、作图。由 图形可知，当板缓慢向水平转动中，N2的方向逐渐向竖直变化在减小，Ni的方向始终水平也在减小。答案 Bo20i2-广东卷i6.如图3所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角为45。,日光保持水平，所受重力为G ,左右两绳的拉力大小分别为(A.G 和 G)B. G 和 GB. 1g 和一3GD. 1G 和 1G2222【解析】选B。日光灯受重力 G及二根绳子的拉力 T作用而处于平衡状态,浏3其受力如图所示。由于二个拉力的夹角成直角， 则由力的平行四边形法则可知 G Jt2 T2 ,故T G ,2B选项正确。2012扛苏卷3.如图所示，细线的一端固定于 O点，另一端

3、系一小球.在水平拉力作用下，小球以恒定速率 在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )(A)逐渐增大(B)逐渐减小3.【解析】设F与速度V的夹角为，则P合力为0,即mg sin F cos ,所以P(C)先增大，后减小(D)先减小，后增大Fvcos ,力的分解，在切线上(速度方向上) mg sin ,随增大，P增大。【答案】A2012扛苏卷5.如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升.夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力FA.)2f (m + M )D.M2 f (m+ M )十MB 2f (m+ M )m2f

4、(m+ M )C.二-(m + M )g5.【解析】整体法Fm2f (m M )M(m+ M)gFm (M m)gmam ,隔离法，对木块,2f Mg Mam,解得2012 -山东卷17.如图所示，两相同轻质硬杆 OOi、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴 O、Oi、O2转 动，在O点悬挂一重物 M,将两相同木块 m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，Fn表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1 、 O2始终等高，则 （）IwAA. Ff变小B. Ff不变C. Fn变小D. Fn变大者卷老L a17. BD解析：把重物 M和两

5、木块 m看成整体受力分析可得，竖直方向合力为零，始终木 块与挡板间摩擦力2Ff 2mg Mg ,选项A错误B正确；挡板间的距离稍许增大后，对 结点O受力分析可得，轻杆弹力增大，对木块受力分析得木块与挡板间正压力增大，选项C错误D正确。2012强南卷8.下列关于摩擦力的说法，正确的是（）A .作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速CD 解析：无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，既可以是阻力，使物体减速，也可

6、以是动力,使物体加速，AB均错CD正确 2011-海南-4如图，墙上有两个钉子 a和b,它们的连线与水平方向的夹角为45 ,两者的高度差为l 0 一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为 m的重物。在绳子距 a端，的c点2有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为优的钩码，平衡后绳的 ac段正好水平，则重物和钩码的质量比 m1为m2A.5B. 2C.,5D. .2答案：C解析：本题考查共点力的平衡问题。ac水平后，分析 C点受力情况。水平方向拉力，竖直方向上拉力大小为 m1g 1昏bc方向拉力大小为 m2g根据矢量三角形相似得出C正确。2011-安徽-14 .一质量为m的物

7、块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示。则物块A.仍处于静止状态B .沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不便D.受到的合外力增大答案：A解析：由于质量为 m的物块恰好静止在倾角为的斜面上，说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡，斜面与物块的动摩擦因数=tan。对物块施加一个竖直向下的恒力F,使得合力仍然为零，故物块仍处于静止状态，A正确，日D错误。摩擦力由mgsin增大到（F+mg）sin , C错误。2011-福建-18 .如图，一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后，两端分别悬挂质量为 m和m的物体A和R若滑轮转动时与绳滑轮有一定大小，质量为m且分布均匀，滑轮转动时与绳

8、之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的磨擦。设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2,已知下列四个关于 Ti的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的 物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是(m+2m2)ngA. T1=m + 2(m1 + m2)(m+ 2m1)m2gm + 4(m1 + m2)C. T1 =(m + 4m2)m1gm + 2(m1 + m2)(m + 4m1)m2gm + 4(m1 + m2)m=0,两物体质量 m=m,在此情况下，两物体均处于静止Tmg=mg。将此假设的条件代入四个选项逐一验算，答案：C解析：用特殊值法。假设滑轮质量状态，滑轮也不转动，容易知道 可知只有C选

9、项正确。2011-江苏-1 .zmx如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为重力加速度为g。若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为A mgb . mg2sin2 cos11,C - mg tanD- -mgcot答案：A【解析】楔形石块受力如图，根据力的合成可得：mg 2 F cos(900),所以 F m0 mg , A2cos(900) 2sin正确。2011-广东-16如图5所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点三力作用下保持静止。下列判断正确的是A.FiF2F3B.F3FiF2C.F2F3FiD. F3F2Fi【答案

10、】B【解析】由力的平行四边形法则及三角形知识得B正确。选B2010-全国 2-1717 .在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104 V/m.已知一半径为P 在 Fi、F2 和 F31mm勺雨滴在此电场中233不会下落，取重力加速度大小为10m/s，水的留度为10 kg/ m。这雨滴携田的电何重的取答案:_ 910 9C B. 4_ 910 9C C. 6_ 910 9C D. 810 9c F解析：带电雨滴在电场力和重力最用下保持静止,反向 mg=Eq,贝U q mg E43-r3_E3 4 1033.143104根据平衡条件电场力和重力必然等大 图510 94 10 9C。命题意图与考点定位：

11、电场力与平衡条件的结合。2010-新课标-1515.一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用小值约为大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为12.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为A、U B、1 C、X D、Xl2 l11 2 l1l2 l1l2l1答案：C解析：根据胡克定律有:Fik(10 li), F2k(12 I0),解得：k=FF1I2 li2010-新课标-1818 .如图所示，一物块置于水平地面上.当用与水平方向成 60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成300角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动 .若F1和F

12、2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为答案：B解析：物体受重力已知力F处于平衡，根据平衡条件，有(mg F2 sin 300),联立解得:一 一0，一 . 一0、 一 一0F1 cos60(mg F1 sin 60 ) ， F2 cos302芯。2010-上海-719 如图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出（）。A.弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小 B.弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小 C.弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大 D.弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大

13、答案：A2010-上海-2525.如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，在水平方向夹角为30,质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端，为使拉力做功最小，拉力 F与杆的夹角a=,拉力大小F=。Fsinmgcos3000解析：0 ,60 , F J3mg , W mgh。因为没有Fcos mgsin30摩擦力，拉力做功最小。本题考查力的分解，功等。难度：中等。2010-上海-3131. (12分)倾角370,质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经 t=2s到达底端，运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止(

14、sin 37 0.6,cos370.8,g取 10m / s2),求:(1)地面对斜面的摩擦力大小与方向；(2)地面对斜面的支持力大小(3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。解析：(1)隔离法：对木块： mg sinf1 ma, mg cosN1 01因为 s -at2 ,得 a 2m/s 2 2所以，f1 8N ， N1 16N对斜面：设摩擦力f向左，则f N1 sinf1 cos3.2 N ,方向向左。(如果设摩擦力f向右，则fNsinf1 cos3.2 N ,同样方向向左。)(2)地面对斜面的支持力大小fN1cosf1sin67.6N(3)木块受两个力做功。重力做功： WG mgh

15、 mgssin 48J摩擦力做功：Wffs 32J合力做功或外力对木块做的总功：W Wg Wf 16J1 o1o动能的变化Ek-mv2m?(at)216Jk22所以，合力做功或外力对木块做的总功等于动能的变化（增加）2010-江苏-3m的照相机，三脚架的三根轻3、如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为质支架等长，与竖直方向均成30角，则每根支架中承受的压力大小为(A) 1mg (B) 2mg33(C) mg (D) mg693.D难度：中等本题考查力的平衡或力的合成。【解析】3F cos300 mg, F -mg 。选 D92010-福建-1616.质量为2kg的物体静止在足够大的水平

16、面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物体受到方向不变、 大小呈周2期性变化的水平拉力 F的作用，F随时间t的变化规律如图所不。重力加速度 g取10m/s ,则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为A. 18mB. 54mC. 72mD. 198m答案：B 解析：拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动0-3s时：F=fmax,物体保持静止，Si=0；3-6S时：Ffmax,物体由静止开始做匀加速直线运动一 ,22m/ sv=at=6m/ss21at2223 9m6-9s时：F=f,物体做匀速直线运动3=vt=6 x

17、3=18m29-12s时：Ff,物体以6m/s为初速度，以2m/s为加速度继续做匀加速直线运动s4vt 1at2621232 3227m2所以0-12s内物体的位移为：s=si+s2+s3+s4=54m, B正确2010-广东-1313.图2为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳 AO、BO长度相等，拉力分别为 Fa、Fb,灯笼受到的重力为 G.下列表述正确的是A. Fa 一定小于GB. Fa与Fb大小相等C. Fa与Fb是一对平衡力D. Fa与Fb大小之和等于G答案：B解析：三力平衡问题，用正交分解法，设/ AOB=2 , O点受到Fa、F b、F三力作用,其中F=G,建立

18、如图所示的坐标系，列平衡方程得:FAsinFb sinFA cosFb cosG解出：FaFb 当。=120 时：Fa Fb G；当。120时：FA Fb G 故选 Bo2010-广东-2020.下列关于力的说法正确的是A.作用力和反作用力作用在同一物体上B.太阳系中的行星均受到太阳的引力作用C运行的人造地球卫星所受引力的方向不变D.伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因答案：BD解析：A.作用力和反作用力受力物体不同，要明确和一对平衡力区别，不要混淆；C人造地球卫星绕地做匀速圆周运动有万有引力提供向心力，因而方向始终指向地心一直在变，选BD。2010-山东-1616 .如图甲所示，物

19、体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。图乙中 V、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的是答案：C解析：在斜面上，f mg cos ;在水平面上，f mg。本题考查力、速度、加速度、位移、图象。难度：易。2010-山东-1717 .如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成 角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是A. Nm1gm2gFsinB. Nm1gm2gFcosC. fF cosD.

20、fF sin17.AC【解析】整体法，分析受力，选 AC.本题考查受力分析，力的平衡。难度：易。2010-重庆-2525. （19分）某兴趣小组用如题 25所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定，一，、一，一，、 、，2 一、，一内径为d的圆柱形玻璃杯，杯口上放置一直径为一d,质重为m的匀质溥原板，板上放一3质量为2m的小物体。板中心、物块均在杯的轴线上，物块与板间动摩擦因数为与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g,不考虑板翻转。(1)对板施加指向圆心的水平外力F ,设物块与板间最大静摩擦力为fmax，若物块能在板上滑动，求F应满足的条件。(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短

21、的较大冲击力，冲量为I ,I应满足什么条件才能使物块从板上掉下?物块从开始运动到掉下时的位移s为多少?根据S与I的关系式说明要使 S更小，冲量应如何改变。解析：(1)设圆板与物块相对静止时，它们之间的静摩擦力为f。共同加速度为由牛顿运动定律，有对物块 f=2ma对圆板 F-f=ma两物相对静止，有f & fmax得 F fmax2(2)设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为v0,物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为v1和v2。由动量定理，有I mv0由动能定理，有对圆板2 mg(s 3d) Imv；4221 _2_对物块 2 mgs(2 m)v2 02由动量守恒定律，有mv0 mv1 2mv2要使

22、物块落下，必须 v1 v2由以上各式得I 9 mly2gd 2292I 2 m gd3m分子有理化得1s= 2 gI3.md2292I 2 m gd根据上式结果知：I越大，s越小。2010-浙江-2323. （20分）如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动,其在纸面上的长度为 L1,垂直的为L2。在膜的下端（图中 A处）挂有一科行于转轴，质量为m,长为L3的导体棒使膜*成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板,能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将沟通转化成电能。 光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为 U;输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于

23、入身光单位面积上的光功率保持恒定）。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）=60时，导体棒牌受力平(1)再有一束平等光水平入射，当反射膜与竖直方向成衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。(2)当 变成45时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒国学平 衡外，不能输出多少额外电功率?解析：(1)导体棒所受安培力Fa IBL2导体棒有静力平衡关系mg tan() ,口 mg tan()解得IBL2所以当=60 时，I60mg tan(60 )3mgBL2光电池输出功率为P60UI 6

24、0,3mgU(2)当45时，根据式可知维持静力平衡需要的电流为mg.tan(450)mgbl2BL2根据几何关系可知P45F60L1 L2 cos(450)L1L2 cos(600),2可得P450筌2010-安徽-1919. L型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块 Q相连，如图所示。若P、Q 一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板P的受力个数为A. 3B. 4C. 5D. 6答案：C解析：P、Q一起沿斜面匀速下滑时，由于木板 P上表面光滑，滑块 Q受到重力、P的支 持力和弹簧沿斜面向上的弹力。木板 P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩

25、擦力、 Q的压力 和弹簧沿斜面向下的弹力，所以选项 C正确。2010-四川-2020.如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用一平行于导轨的恒力 F作用在a的中点，使其向上运动。若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能A.变为0B.先减小后不变C.等于FD.先增大再减小答案：AB解析：对a棒所受合力为Fa=F-Ff-mgsin -BIl说明a做加速度减小的加速运动，当加速度为0后匀速运动，所以a所受安培力先增大后不变。如果F=F+2mgsin ,则最大安培力为 mgsin ,则b所受摩擦力最后为

26、 0, A正确。如果Fv Ff+2mgsin ，则最大安培力小于 mgsin ，则b所受摩擦力一直减小最后不变，B正确。如果Ff+3mgsin FFf+2mgsin ,则最大安培力大于 mgsin 小于2mgsin ，则b所 受摩擦力先减小后增大最后不变。可以看出b所受摩擦力先变化后不变，CD错误。B勿”2008-天津卷-19.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱 状物体A, A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态。现对加一竖直向下的力F, F的作用线通过球心，设墙对 B的作用力为Fi, BXA的作用力为F2,地 面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截

27、面如图所示，在此过程中A. Fi保持不变，F3缓慢增大 B. Fi缓慢增大，F3保持不变 C. F2缓慢增大，F3缓慢增大D. F2缓慢增大，F3保持不变 答案：C解析：力F产生了两个作用效果，一个是使B压紧竖直墙面的力 F1, 一个是压紧 A的力F2,用整体法进行分析，可知 F1和F3的大小相等，当力 F缓慢增大时，合力的方向和两个分力的方向都没有发生变化，所以当合力增大时两个分力同时增大，C正确2008-山东卷-16、用轻弹簧竖直悬挂质量为 m的物体，静止时弹簧伸长量为 L。现用 该弹簧沿斜面方向拉住质里为 2 m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为 L。斜面倾角为30。， 如图所示。则物体所受摩擦力A.等干零_ , ,1B.大小为Qmg,万向沿斜面向下：3C.大小为2 mg，方向沿斜面向上D.大小为mg,方向沿斜面向上答案：16A解析：竖直挂时mg