2025版高考物理一轮复习微专题小练习第二章相互作用

第二章相互作用做真题明方向1．[2024·吉林卷]如图(a)，将一弹簧振子竖直悬挂，以小球的平衡位置为坐标原点O，竖直向上为正方向建立x轴．若将小球从弹簧原长处由静止释放，其在地球与某球状天体表面做简谐运动的图像如图(b)所示(不考虑自转影响).设地球、该天体的平均密度分别为ρ1和ρ2，地球半径是该天体半径的n倍．eq\f(ρ1,ρ2)的值为()A．2nB．eq\f(n,2)C．eq\f(2,n)D．eq\f(1,2n)答案：C解析：设地球表面的重力加速度为g，某球状天体表面的重力加速度为g′，弹簧的劲度系数为k.根据简谐运动的对称性有k·4A－mg＝mg，k·2A－mg′＝mg′，可得g＝eq\f(2kA,m)，g′＝eq\f(kA,m)，可得eq\f(g,g′)＝2，设该球状天体的半径为R，在星球表面，有Geq\f(ρ2·\f(4,3)πR3·m,R2)＝mg′，在地球表面有Geq\f(ρ1·\f(4,3)π\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(nR))3·m,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(nR))2)＝mg，联立可得eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(2,n)，故选C.2．[2022·广东卷]如图是可用来制作豆腐的石磨．木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态．O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°.下列关系式正确的是()A．F＝F1B．F＝2F1C．F＝3F1D．F＝eq\r(3)F1答案：D解析：以结点O为研究对象，进行受力分析，由平衡条件可得F＝2F1cos30°＝eq\r(3)F1，选项D正确．3．[2024·吉林卷]利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”．如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上．当墨条的速度方向水平向左时()A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力答案：C解析：当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；根据牛顿第三定律结合A项分析可知，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对砚台的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误．故选C.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θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的eq\f(1,6).每条腿对月球表面压力的大小为()A．eq\f(mg,4)B．eq\f(mg,4cosθ)C．eq\f(mg,6cosθ)D．eq\f(mg,24)答案：D解析：对“嫦娥五号”探测器受力分析，可得月球表面对四条腿的支持力FN＝mg月则对一条腿有FN1＝eq\f(1,4)mg月＝eq\f(mg,24)根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为eq\f(mg,24).故选D.5．[2021·广东卷]唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力．设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，如图所示．忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是()A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力答案：B解析：曲辕犁耕索的拉力在水平方向上的分力为Fsinα，直辕犁耕索的拉力在水平方向上的分力为Fsinβ，由于α<β，则Fsinβ>Fsinα，A错误；曲辕犁耕索的拉力在竖直方向上的分力为Fcosα，直辕犁耕索的拉力在竖直方向上的分力为Fcosβ，由于α<β，故Fcosα>Fcosβ，B正确；作用力与反作用力大小相等，耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对作用力与反作用力，故耕索对犁的拉力等于犁对耕索的拉力，C、D错误．6．[2021·湖南卷]质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点．凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块．用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是()A．推力F先增大后减小B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大C．墙面对凹槽的压力先增大后减小D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大答案：C解析：小滑块从A到B缓慢移动过程中，始终受力平衡，对小滑块受力分析如图1所示，根据平行四边行定则可得推力F＝mgsinθ，凹槽对滑块的支持力FN＝mgcosθ，滑块上移时夹角θ从零逐渐增大至90°，由数学知识可知推力F一直增大，凹槽对滑块的支持力FN一直减小，A、B错误；滑块和凹槽系统始终处于平衡状态，对整体受力分析如图2所示，由平行四边形定则可得地面对凹槽的支持力N1＝G－Fsinθ＝G－mgsin2θ，墙面对凹槽的压力N