第三章-相互作用-力易错题(Word版-含答案)

一、第三章相互作用——力易错题培优（难）1．如图所示，在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体，将两相同的A、B两物体通过细绳连接处于静止状态，用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，斜面体与物体A仍然静止。则下列说法正确的是（）（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）A．水平力F变小 B．物体A所受合力变大C．物体A所受摩擦力不变 D．斜面体所受地面的摩擦力变大【答案】D【解析】【分析】先对物体B进行受力分析，根据共点力平衡条件求出绳的拉力，再对A进行受力分析，同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况，对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。【详解】A．对B物体进行受力分析，如图根据共点力平衡条件，在缓慢拉开B的过程中，θ角度变大，故绳上的张力T变大，水平力F增大，故A错误；B．因物体A始终处于静止，故A所受合外力为0，B错误；C．物体A受重力、支持力、细线的拉力，可能没有摩擦力，也可能有沿斜面向下的静摩擦力，还有可能受斜面向上的静摩擦力。故拉力T增大后，静摩擦力可能变小，也可能变大，故C错误；D．对整体分析可以知道，整体在水平方向受拉力和静摩擦力作用，因拉力变大，故静摩擦力一定变大，故D正确。故选D。【点睛】整体法与隔离法相结合。2．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动，则施力F后，下列说法正确的是（）A．A、B之间的摩擦力一定变大 B．B与墙之间可能没有摩擦力C．B与墙面间的弹力可能不变 D．B与墙面间的弹力变大【答案】D【解析】【分析】【详解】A．对A物体，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为，若，则A、B之间的静摩擦力大小还是等于，所以A、B之间的摩擦力可能不变，故A错误；B．对整体分析，因为AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力，摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力，方向竖直向下，故B错误；CD．以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，施加力F后，B与墙面的弹力变为Fcosα，弹力增大，故C错误，D正确。故选D。3．如图所示的装置中，在A端用外力F把一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动，已知在小球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子与水平固定杆之间的夹角从45°变为90°，斜面体与水平地面之间是粗的，并且斜面体一直静止在水平地面上，不计滑轮与绳子之间的摩擦．则在小球匀速运动的过程中，下列说法正确的是（）A．地面对斜面体的静摩擦力始终为零B．绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大于绳子的拉力C．绳子A端移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度大小D．外力F一定增大【答案】D【解析】【分析】【详解】D．设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ，对小球沿斜面方向，由平衡条件有则当θ角从45°变为90°的过程中，绳子的拉力T变大，因F=T，则外力F一定增大，选项D正确；A．对小球和斜面的整体，地面对斜面体的静摩擦力等于绳子拉力的水平分量，则地面对斜面体的静摩擦力可知随θ角的增加，地面对斜面的静摩擦力f是变化的，选项A错误；B．当θ=90°时，滑轮两边绳子的夹角为120°，根据几何关系和平行四边形定则可知此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力，选项B错误；C．将小球的速度v分解可知，绳子的速度可知绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度的大小，选项C错误。故选D。4．如图所示，物块正在沿粗糙的斜面匀速下滑，斜面保持静止状态。在下列几种情况中，物块仍沿斜面下滑，则关于地面对斜面体的摩擦力正确说法是（）A．若对物块施加竖直向下的外力，地面对斜面体的摩擦力水平向左B．若对物块施加垂直于斜面向下的外力，地面对斜面体的摩擦力水平向左C．若对物块施加沿斜面向下的外力，地面对斜面体的摩擦力水平向右D．若对物块施加沿斜面向下的外力，地面对斜面体没有摩擦力【答案】D【解析】【分析】【详解】物块沿粗糙的斜面匀速下滑，物块处于平衡状态，斜面体对物块的力竖直向上与重力平衡，物块对斜面体的力竖直向下，地面对斜面体没有摩擦力。A．若对物块施加竖直向下的外力，相当于物块的重力增加了，物块仍做匀速运动，地面对斜面体的摩擦力仍为零，A错误；CD．若对物块施加沿斜面向下的外力，此时，物块对斜面体的摩擦力与匀速下滑时相等，物块对斜面体的压力与匀速时相等，因此斜面受力没变，地面对斜面体的摩擦力仍为零，C错误，D正确；B．若对物块施加垂直于斜面向下的外力，把该外力分解为竖直向下的和沿斜面向上的两个分力（两个分力不再相互垂直），两个分力单独作用时，竖直向下的外力不会造成地面对斜面体有摩擦，沿斜面向上的分力只能使物块减速运动，物块对斜面体的压力和摩擦力不变，也不会造成地面对斜面体产生摩擦力，两个分力同时作用时，地面对斜面体的摩擦力仍为零，即若对物块施加垂直于斜面向下的外力，地面对斜面体的摩擦力仍为零，B错误。故选D。5．如图所示，一质量为m的木块靠在竖直粗糙墙壁上，且受到水平力F的作用，下列说法正确的是（）A．若撤去F，木块沿墙壁下滑时，木块受滑动摩擦力大小等于mgB．若木块静止，当F增大时，木块受到的静摩擦力随之增大C．若木块与墙壁间的动摩擦因数为μ，则当撤去F时，木块受到的滑动摩擦力大小等于μmgD．若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于mg，方向竖直向上【答案】D【解析】【分析】【详解】AC．若撤去推力后，墙壁对物体的支持力减小为零，故最大静摩擦力减为零，物体只受重力，做自由落体运动；故AC错误；BD．木块在推力作用下静止时，处于平衡态，受推力F、重力G、向上的静摩擦力f和向右的支持力N，如图根据共点力平衡条件：F=N，G=f，当推力增大时，物体仍然保持静止，故静摩擦力的大小不变，始终与重力平衡；B错误，D正确；故选D。6．如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。m与M的接触面与竖直方向的夹角为α，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A．水平面对正方体M的弹力大小大于（M+m）gB．水平面对正方体M的弹力大小为（M+m）g·cosαC．墙面对正方体M的弹力大小为mgtanαD．墙面对正方体M的弹力大小为【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．对M和m构成的整体进行受力分析，受重力G、底面支持力N，两侧面的支持力和，如图：两物体受力平衡，根据共点力平衡条件有水平方向，墙面对正方体M的弹力大小竖直方向，水平面对正方体M的弹力大小选项AB错误；CD．对m进行受力分析，受重力mg、墙面支持力Nm，M的支持力，如图：在木块受力平衡的过程中，根据共点力平衡条件有竖直方向水平方向解得所以墙面对正方体M的弹力大小选项C错误，D正确。故选D。7．如图所示，内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上，带电量为qA的小球固定于圆心的正下方点，带电量为质量为的小球静止于点，∠AOB=30°，由于小球a电量的变化，现发现小球沿容器内壁缓慢向上移动，最终静止于点（未标出），∠AOC=60°．下列说法正确的是A．水平面对容器的摩擦力为0B．容器对小球的弹力始终与小球的重力大小相等C．出现上述变化时，小球的电荷量可能减小D．出现上述变化时，可能是因为小球的电荷量逐渐增大为【答案】ABD【解析】【详解】A．对整体进行受力分析，整体受到重力和水平面的支持力，两力平衡，水平方向不受力，所以水平面对容器的摩擦力为0，A正确；B．小球b在向上缓慢运动的过程中，所受的外力的合力始终为0，如图所示，小球的重力不变，容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心，无论小球a对b的力如何变化，由矢量三角形可知，容器对小球的弹力大小始终等于重力大小，B正确；C．若小球a的电荷量减小，则小球a和小球b之间的力减小，小球b会沿半圆向下运动，与题意矛盾，C错误；D．小球a的电荷量未改变时，对b受力分析可得矢量三角形为顶角为30°的等腰三角形，此时静电力为，a，b的距离为，当a的电荷量改变后，静电力为，a，b之间的距离为，由静电力，可得，D正确。8．如图所示，斜面体固定在水平面上，一轻质细线绕过滑轮1和滑轮2，两端分别与物体和轻环连接，轻环穿在水平横杆上，滑轮2下吊一物体。物体和滑轮1间的细线平行于斜面，系统静止。现将向右移动少许，物体始终静止，系统再次静止，不计滑轮质量和滑轮与绳间的摩擦。则（）A．细线拉力将变大B．地面对斜面体的支持力将变大C．横杆对轻环的摩擦力将变大D．斜面体对物体的摩擦力将变小【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．以滑轮2为研究的对象，受力如图若将向右移动少许，两个绳子之间的夹角增大，由于对滑轮的拉力不变，两个绳子之间的夹角变大，根据绳子的拉力F一定变大，A正确；B．对斜面体、物体、物体整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，如图所示根据平衡条件，有与角度无关，恒定不变，B错误；C．以为研究的对象水平方向向右移动少许，F变大，变大，变大，横杆对轻环的摩擦力将变大，C正确；D．若原来物块有下降趋势，绳子拉力增大，可能有上升趋势，因摩擦力大小和方向都不能确定，D错误。故选AC。9．如图所示，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上一质量为m的物体A，轻绳与斜面平行，另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P点。动滑轮上悬挂物体B，开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将P点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为120°时，物体A刚好要滑动。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A与斜面间的动摩擦因数为。整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是（）A．物体B的质量为1.25mB．物体A受到的摩擦力先减小再增大C．地面对斜面体的摩擦力一直水平向左并逐渐增大D．斜面体对地面的压力逐渐增大【答案】AC【解析】【分析】【详解】A．随着P点缓慢向右移动，拉物体B的两边绳子拉力越来越大，当夹角为120o时绳子拉力恰好等于B物体的重力，此时物体A恰好达到最大静摩擦力将向上滑动，则解得A正确；B．初始时刻，拉物体B的两边绳子竖直时，绳子拉力此时A受摩擦力沿斜面向下，因此当P缓慢移动过程中，绳子拉力逐渐增大，A受斜面的摩擦力一直增大，B错误；C．将物体A与斜面体做为一个整体，设拉物体B的绳子与水平方向夹角为，则斜面体受地面的摩擦力随P点缓慢移动，绳子拉力T越来越大，绳子与水平夹角越来越小，地面对斜面体的摩擦力越来越大，C正确；D．将物体A、B及斜面体做为一个整体，在P向右缓慢移动的过程中，绳子拉力的竖直分量为保持不变，因此地面的支持力保持不变，D错误。故选AC。10．如图所示两个半圆柱A、B紧靠着静置于粗糙水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R，A、B半圆柱与水平地面间动摩擦因数保持不变。现用水平向左的力拉B，使B缓慢移动，直至C恰好与地面接触前瞬间，整个过程中A保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（）A．整个过程中A、C间相互作用力先增大后减小B．整个过程中A、C间相互作用力一直增大C．A与地面间摩擦力大小不变D．B与地面间摩擦力大小不变【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．设圆柱C的质量为m，则A、B的质量为，对圆柱C受力分析，如图所示由于B缓慢移动，可认为A、B、C处于平衡状态，根据平衡条件可知当B向左运动时，、之间夹角逐渐变大，则值变小，可得、的大小一直增大，根据牛顿第三定律可知，整个过程中A、C间的相互作用力也一直增大，所以A错误，B正确；C．对圆柱A受力分析，如下图由AB项分析可知，当B向左运动时，的值逐渐变大，根据牛顿第三定律可知，的值也逐渐增大，根据平衡条件可得由于逐渐变大，所以逐渐增大，即地面对A的摩擦力逐渐变大，C错误；

D．对圆柱B受力分析，如下图由于B缓慢移动，所以处于平衡状态，根据平衡条件可知，地面对B的支持力为由AB项分析可知可得由于B与地面之间是滑动摩擦力，根据公式可知所以B与地面间的摩擦力大小不变，D正确。故选BD。11．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【答案】AD【解析】【分析】【详解】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，墙对M没有弹力，否则合力不能向上，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向上的静摩擦力，则N也给M一个沿斜面向下的静摩擦力，再对M进行受力分析，得：M受到重力、推力F、N对M的压力以及N给M沿斜面向下的静动摩擦力，一共4个力，故AD正确，BC错误;故选AD．12．如图所示，斜面体A静止在水平面上，质量为m的滑块B在外力和的共同作用下沿斜面向下运动，当方向水平向右，方向沿斜面向下时，地面对斜面体摩擦力的方向水平向左，则下列说法正确的是（）A．若只撤去，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力方向可能向右B．若只撤去，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力方向可能向右C．若只撤去，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力减小D．若同时撤去和，滑块B所受合力方向一定沿斜面向下【答案】CD【解析】【分析】【详解】当斜劈A表面光滑（设斜面的倾角为θ，A的质量为mA，B的质量为mB），对A分析有A．撤去前有如果撤去，使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是因为所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力，为其方向仍然是向左而不可能向右，故A错误；B．如果撤去，在物体B仍向下运动的过程中，使A相对地面有向右滑动趋势的外力是与是否存在无关；所以撤去，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力应该保持不变，方向仍然向左，故B错误；C．由A选项的分析可知只撤去，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力减小；故C正确；D．若同时撤去和，滑块B沿斜面方向只有沿斜面向下的重力的分力。故合力方向一定沿斜面向下，故D正确。当斜劈A上表面粗糙时（设A表面的动摩擦因数为μ），在斜劈A表面粗糙的情况下，B在F1、F2共同作用下沿斜面向下的运动就不一定是匀加速直线运动，也可能是匀速直线运动。根据题意知在B沿斜劈下滑时，受到A对它弹力FN和滑动摩擦力f1，根据牛顿第三定律，这两个力反作用于A，斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势的，所以又因为所以即A．如果撤去F1，在物体B仍向下运动的过程中，有假设此时A受的摩擦力fA方向向左，则即所以假设成立斜劈A有相对地面向右运动的趋势，摩擦力方向是向左，故A错误；B．无论A表面是否粗糙，F2的存在与否对斜劈受地面摩擦力大小都没有影响，故撤去F2后，斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不变，故B错误；C．撤去F1前有结合A选项分析可知撤去F1后FN变小，故fA变小，故C正确；D．同时撤出F1和F2，由以上分析可以知道所以物体B所受的合力沿斜面向下，故D正确。综上分析可知无论斜劈A上表面是否光滑CD均正确，AB均错误。故选CD。13．如图所示，水平面上等腰三角形均匀框架顶角，一均匀圆球放在框架内，球与框架、两边接触但无挤压，现使框架以顶点A为转轴在竖直平面内顺时针方向从边水平缓慢转至边竖直，则在转动过程中（）A．球对边的压力先增大后减小B．球对边的压力先增大后减小C．球对边的压力一直增大D．球的重心位置一直升高【答案】AC【解析】【分析】【详解】ABC．对球受力分析可知球受重力、AB边和AC边的支持力，两支持力的夹角为120°，BC边与球间没有弹力，根据平衡条件可知三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图根据正弦定理有解得在框架以定点A为转轴在竖直平面顺时针从边水平缓慢转至边竖直过程中α减小，β增大，由于α先大于90°后小于90°，所以sinα先增加后减小，因此FAB先增大后减小，FAC一直增加，故A正确，B错误，C正确；D．在框架以顶点A为转轴在竖直平面内顺时针方向从边水平缓慢转至边竖直过程中，球的重心在BC边水平时最高，故转动过程中球的重心先升高后降低，故D错误。故选AC。14．如图，重为8N的物块静止在倾角为30°的斜面上，若用平行于斜面且沿水平方向、大小为3N的力F推物块时，物块刚好被推动．现施加平行于斜面的力F0推物块，使物块在斜面上做匀速运动，此时斜面体与地面