2018届高考物理专题二相互作用专项练习

专题二相互作用考点04弹力和摩擦力的分析与计算 （4、7、8、9、12）考点05力的合成和分解 （10、13、14、16、18）考点06受力分析共点力平衡 （1、2、3、5、6、11、15、17、19）第I卷（选择题68分）一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分）.【广东省肇庆市2017届高三第二次模拟考试】考点06易设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点（可看成球形）的横截面积S成正比，与下落速度v的二次方成正比，即f=kSv2,其中k为比例常数，且雨点最终都做匀速运动.已知球的体一一， 4 . 一一一、积公式为V=-nr3（r为半径）.若两个雨点的半径之比为1:2,则这两个雨点的落地速度之3比为（ ）A.1：\'2 B.1：2 C.1：4 D.1：82.12017•天津市五区县高三上学期期末考试】考点06难如图所示，高空作业的工人被一根绳索悬在空中，已知工人及其身上装备的总质量为m,绳索与竖直墙壁的夹角为a,悬绳上的张力大小为F「墙壁与工人之间的弹力大小为％，重力加速度为g,不计人与墙壁之间的摩擦，则（ ）A々T1sinamg2tanaC.若缓慢增大悬绳的长度，F1与F2都变小D.若缓慢增大悬绳的长度，F1减小，FJ曾大3.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国3卷正式版）】考点06中一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）A.86cmB.92cm C.98cm D.104cm4.12017•河南省中原名校豫南九校高三上学期第四次质量考评】考点04难如图所示，重6N的木块静止在倾角0=300的斜面上，若用平行于斜面大小等于4N的水平力推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小是（）A.3NB.4N C.5N D.6N5.12017•开封市高三第一次模拟】考点06难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与竖直墙之间放另一截面也为半圆的柱状物体B,整个装置处于静止状态，截面如图所示设墙对B的作用力为FfB对A的作用力为F2,地面对A的作用力为力.在B上加一物体C,整个装置仍保持静止，则（ ）%保持不变，f3增大%增大，f3保持不变FJ曾大，F3增大FJ曾大，F3保持不变6.12017•山西省重点中学协作体高三上学期期末联考】考点06难如图所示，将一长方形木块锯开为A、B两部分后，静止放置在水平地面上.则（ ）B受到四个力作用B受到五个力作用A对B的作用力方向竖直向下A对B的作用力方向垂直于它们的接触面向下7.12017•重庆市高三上学期（一诊）期末测试】考点04难如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100g,某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F,使木板水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2则水平压力F至少为（ ）A.8N B.15N C.16N D.30N8.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国2卷正式版）】考点04中如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为31 31A.2%3 B,6 C,39.12017•广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】考点04难图甲是由两圆杆构成的“V”形槽，它与水平面成倾角e放置.现将一质量为m的圆柱体滑块由斜槽顶端释放，滑块恰好匀速滑下.沿斜面看，其截面如图乙所示.已知滑块与两圆杆的动摩擦因数为〃，重力加速度为g, 120，则（）A.B.左边圆杆对滑块的支持力为mgcosC.左边圆杆对滑块的摩擦力为mgsinD.若增大0，圆杆对滑块的支持力将增大10.12017•辽宁省高三联合模拟考试】考点05难如图所示，木块在拉力F作用下，沿着水平地面向右做减速直线运动，则力F与摩擦阻力的合力方向为（）A.水平向左 B.向上偏左C.竖直向上 D.可以在竖直向上和力F方向之间11.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国1卷正式版）】考点06难如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N,初始a>71时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为a（ 2）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角a不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中OTKMN上的张力逐渐增大MN上的张力先增大后减小OM上的张力逐渐增大OM上的张力先增大后减小.【广东省五校协作体2017届高三上学期第一次联考】考点04难如图所示，物体A、B用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮.A静止在倾角为45°的粗糙斜面上，B竖直悬挂着.已知质量mA=3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到30°,那么下列说法中正确的是（ ）A.弹簧的弹力将增大B.物体A对斜面的压力将增大C.物体A受到的静摩擦力将减小D.物体A可能被拉动.【广东省中山一中七校联合体2017届高三上学期第二次联考】考点05难图示为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，由于身背较重的行囊，重心上移至肩部的0点,总质量为60kg.此时手臂与身体垂直，手臂与岩壁夹角为530,则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为（ ）（设手、脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6）A.360N,480NB.480N,360N C.450N,800ND.800N,450N14.【宁夏罗平中学2017届高三12月适应性考试】考点05难如图所示，斜面顶端固定有半径为R的轻质滑轮，用不可伸长的轻质细绳将半径为r的球沿斜面缓慢拉升.不计各处摩擦，且R>r.设绳对球的拉力为F,斜面对球的支持力为N,则关于F和N的变化情况，下列说法正确的是（ ）A.F一直增大，N一直减小B.F一直增大，N先减小后增大C.F一直减小，N保持不变D.F一直减小，N一直增大15.【黑龙江省大庆实验中学2017届高三上学期期中考试】考点06难

如图所示，小物体P放在直角斜劈M上，M下端连接一竖直弹簧，并紧贴竖直光滑墙壁开始时，P、M静止，M与墙壁间无作用力.现以平行斜面向上的力F向上推物体P,但P、M未发生相对运动,则在施加力F后（）A.P、M之间的摩擦力一定变大 B.P、M之间的摩擦力一定变小C.弹簧的形变量不变 D.墙壁与M之间一定有作用力.【安徽省淮北市第一中学2017届高三上学期第四次模拟考试】考点05难如图所示，M、N两物体叠放在一起，在恒力F作用下，一起向上做匀加速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是（）A.物体M一定受到4个力 B.物体N可能受到4个力C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力 D.物体M与N之间一定有摩擦力.【湖南省衡阳市第八中学2017届高三实验班上学期第四次月考】考点06难如图所示，两竖直木桩ab、cd固定，一长为L且不可伸长的轻绳两端分别固定在a、c两点，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间,静止时轻绳两端夹角为1200.若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，稳定后物体A仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内，若重力加速度大小为g,关于上述两种情况，下列说法正确的是（ ）A.轻绳的弹力大于A.轻绳的弹力大于mgC.橡皮筋的弹力大于mgB.轻绳的弹力小于mgD.橡皮筋的弹力小于mg第II卷（非选择题42分）二、计算题（共3小题，共42分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）.（10分）【江西省上高县第二中学2017届高三上学期第一次月考】考点05难如图所示，质量为m的物体置于倾角为0=37°的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为N二0」，如图甲所示，先用平行于斜面的推力G作用于物体上，使其能沿斜面匀速F,,上滑，若改用水平推力F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，如图乙所示，求两次力的大小之比（sin37°=0.6，cos37°=0.8）..（16分）【西藏日喀则区第一高级中学2017届高三上学期期中考试】考点06难如图所示，质量为m1的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧人上，上端与轻弹簧k2相连，轻弹簧k2上端与质量为m2物体B相连，物体B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质小桶P相连，A、B均静止.现缓慢地向小桶P内加入细砂，当弹簧人恰好恢复原长时，（小桶一直未落地）求

(1)小桶P内所加入的细砂质量;(2)小桶在此过程中下降的距离.20.(16分)【山西省怀仁县第一中学2017届高三上学期第一次月考】考点06难在水平地面上放一木板B,重力为G2=100N,再在木板上放一货箱A,重力为G1=500N,设货箱与木板、木板与地面的动摩擦因数P均为0.5,现用绳子把货箱与墙拉紧，如图所示，已知sin0=0.6,cos0=0.8,然后在木板B上施一水平力F,要想把木板从货箱下抽出来，F至少应为多大?参考答案参考答案.【答案】A［解析】当雨点做匀速直线运切时，重力位力相等，即月%，故h4始，讨=看「乂京*即标=签，由于半役之比为1%则落地速度之比为，1；班,选项A正确.考点：力的平衡，质量的计算.【答案】C【解析】工人受到重力、支持力和拉力，如图：F=工根据共点力平衡条件，有：1CO5a,F2=mgtana；若缓慢增大悬绳的长度，工人下移时，细绳与竖直方向的夹角a变小，故*变小，F2变小，故C正确，ABD错误.故选C。考点：物体的平衡【名师点睛】本题考查共点力平衡条件在动态平衡中的应用，解题的关键是根据共点力平衡条件，由几何关系得到F1与F2的表达式，再讨论变化情况即可。100cm-80cm100cm-80cm=10cm2,AL=【解析】设弹性绳的劲度系数为k。左右两半段绳的伸长量如图所示，由共点力的平衡条件可知：钩码的重力为G=及ALcos53°

将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时，钩码的重力为 G=2kAL'，解得:3不故B正确，A、C、D错误。5 cm弹性绳的总长度变为L0+2AL'=92故B正确，A、C、D错误。.【答案】C【解析】对滑块受力分析，受推力F、重力G、支持力N和静摩擦力f，将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力F，=Mgsin0=3N和垂直斜面向下的分力Mgcos0=3"3N，在与斜面平行的平面内，如图摩擦力大小f="2+F'2r32+42N=5N考点：静摩擦力.【答案】C【解析】先对B受力分析，受重力、墙壁支持力和A的支持力，根据平衡条件，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：10加上c物体，相当于整体的重力增加了，故墙对3的作用力用增加，x对3的支持力也增加，根据牛顿第三定律，5前金的作用力为玛增加；再时3c整体分析，受重力、地面支持力、地面的静摩搦力，墙壁的支持力，粮据平衡条件,地面的支持力等于整体的重力，故加上C物体后,旭面的支持力玛变大，故ABD错误，C正确］考点：考查了力的动态平衡分析【名师点睛】①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解.在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力.②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析.隔离法的原则是选取受力个数最少的部分来分析.③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法.有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用.【答案】AC【解析】对B受力分析，受重力、地面的支持力，A对E的静摩擦力与A对B的压力，处于平衡状态，因此H受4个力j故A正确，B错误］对内物体分析，自身重力，B对A的支持力与静摩捅力，根据共点力的平衡条件可知,AB间作用力与重力等值反向，因此AitjB的作用力方向竖直向下』故C正确，口错误『核选AC，考点：物体的平衡【名师点睛】本题考查共点力的平衡条件，要注意隔离法的正确应用；同时明确有摩擦力时一定有弹力。.【答案】B【解析】先将所有的书当作整体，受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，则二力平衡有2〃1FN8mg①；再考虑除最外侧两本书受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，由二力平衡有2〃2FN6mg②；联立①②两式，解得FN15N；故B正确，A、C、D错误.故选B.考点：考查共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算.【名师点睛】本题考查共点力平衡条件以及摩擦力的性质，要注意一般认为最大静摩擦力等于物体受到的滑动摩擦力，从而进行列式求解..【答案】C11【解析】F水平时：F=Nmg；当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角时，则二西Fcos60。=乂mg-Fsin60。），联立解得：N=丁，故选C..【答案】B【解析】滑块恰好匀速滑下，受力平衡，对滑块受力分析，根据平衡条件得：沿斜面方向:mgsinQ=2f=2pFN，2 1垂直斜面方向有：mgcosQ=2FNcos2=%，解得：p=2tanQ，故A错误，B正确；左边圆1杆对滑块的摩擦力为f=2mgsinQ，故C错误；若增大Q，cosQ减小，则圆杆对滑块的支持力将减小，故D错误.故选B.考点：物体的平衡；摩擦力【名师点睛】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，特别注意两个圆杆对物体都有滑动摩擦力，难度适中..【答案】B【解析】将拉力按照作用效果正交分解，如图所示F<f,F F由于向右做减速直线运动，所以1f，那么1与f的合力方向水平向左，这个合力再与2合成，可知合力向上偏左，B正确.考点：考查了力的合成与分解1名师点晴I将捶力F斜向右上方,一方面右拉j另一方面上拉，按照作用效果正交分解，其水平分量小于摩攘力，再将捶力与摩图力合成，可知合力方向..【答案】AD【解析】以重物为研究对象，受重力mg,OM绳上拉力F1,MN上拉力F2,由题意知，三个12

力合力始终为零，矢量三角形如图所示，在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确；B、C错误。【解析】对物体B受力分析，受重力和绳子拉力，由二力平衡得到：T=mBg，则弹簧弹力不变，故A错误；原来有3mBgsin45°-mBg=fj后来3mBgsin30°桢爵＜/，可见物体A并未滑动，而且静摩擦变小.物体A对斜面的压力为：N=mAgcos0,0减小，N将增大，f=HN故BC正确.物体A所受的最大静摩擦力m，因为N变大，故最大静摩擦力变大，而静摩擦力减小，故物体A不可能被拉动，选项D错误.故选BC。考点：物体的平衡.【答案】A13考点：物体的平衡.【答案】A【解析】对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图所示；由于细线与斜面的夹角不断增加，故F一直增大，N一直减小；故选A。考点：物体的平衡.【答案】D【解析】未施加F之前，对P受力分析，根据平衡条件可知，P受到沿斜面向上的静摩擦力，等于重力沿斜面的向下的分量，当F大于2倍的重力向下的分量时，摩擦力方向向上，且大于重力沿斜面的向下的分量，则摩擦力变大，当F等于2倍的重力向下的分量时，摩擦力大小不变，当F小于重力向下的分量时，摩擦力减小，故AB错误；把PM看成一个整体，整体受力平衡，则墙壁与M的支持力等于F在水平方向的分量，竖直方向受力平衡，则弹簧弹力等于整体重力减去F竖直方向的分量，则弹力减小，形变量减小，故C错误，D正确.故选D.考点：物体的平衡.【答案】AD【解析】M、N两物体一起向上做匀加速直线运动，合力向上，对MN整体进行受力分析，受到重力和F,由于合力竖直向上，因此墙对M没有弹力，也就不可能有摩擦力；对N进行受力分析，得：N受到重力，M对N的支持力，这两个力的合力不能向上，所以还受到M对N沿斜面向上的静摩擦力，再对M进行受力分析，得：M受到重力、推力F、N对M的压力以14

及N给M沿斜面向下的静摩擦力，一共4个力，故AD正确，BC错误；故选AD.考点：受力分析.【答案】D【解析】细绳的总长度为L，静止时轻绳两端夹角为120°，由于重物的拉力的方向竖直向下，所以三个力之间的夹角都是120°，根据矢量的合成可知，三个力的大小是相等的.故轻绳的弹力大小为mg,故A、B错误；若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，橡皮筋受到拉力后长度增大，杆之间的距离不变，所以重物静止后两根绳子之间的夹角一定小于120°，两个分力之间的夹角减小，而合力不变，所以两个分力减小，即橡皮筋的拉力小rg，故C错误，D正确。考点：共点力平衡的条