2024年高考物理一轮复习 相互作用 测试卷

专题2.6相互作用精品测试卷

班级姓名学号分数----------

【满分：100分时间：90分钟】

一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）

1.（2024•石家庄一中模拟）假期里，一位同学在厨房里帮助妈妈做菜，对菜刀产生了爱好.他发觉菜刀

的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，如图所示，他先后做出过几个猜想,

其中合理的是（）

刀刃

A.刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造便利，外形美观，跟运用功能无关

B.在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关

C.在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大

D.在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大

【答案】D

【解析】把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角形劈，设顶角为2夕，背宽为4侧面长为如图所

示.当在刀背施加压力厂后，产生垂直侧面的两个分力片、运用中依靠着这两个分力分开被加工的其他

物体.由对称性知，这两个分力大小相等（A=K）,因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图所示，

在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑（图中阴影部分）.依据它跟半个劈的直角三角形的相像关系,

E11

--F

7dn0得£=月=―7.由此可见,刀背上加上肯定的压力厂时,侧面分开其他物体

S1

2一2-

的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sin8的值越小，片和K的值越大，故D正确.

v

2.（2024•蚌埠质量检查）如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整

个系统处于静止状态.现对小球乙施加一个水平力凡使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保

持静止，甲受到地面的摩擦力为f,则该过程中（）

A.『变小，/变大B.『变小，户变小

C.f变大,尸变小D.f变大,尸变大

【答案】D

【解析】对小球受力分析，受拉力凡绳的拉力7,重力侬，绳与竖直方向的夹角为a,由平衡条件得尸

=*na,向右拉动时，。增大，tan。增大，尸增大；绳的拉力7=一殷一，对物体甲受力分析，水

COSo

平方向受力平衡，得f=7bos9」118cos0,。增大，cosa减小，磔3'增大,故/■增大，D正确.

cosacosQ

3.（2024•海南海口一中模拟）如图所示的容器内盛有水，器壁相部分是一个平面且呈倾斜状，有一个小

物块户处于图示位置并保持静止状态，则该物体（）

M*

—X

A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用

C.肯定受三个力作用D.肯定受四个力作用

【答案】B

【解析】物体肯定受到地球的吸引而产生的重力，同时因为排开肯定质量的液体，故肯定受浮力，若浮力

大小等于重力，则二者可以平衡，物体与/夕间没有相互作用，故可能受两个力作用；若浮力大于重力，则

物体肯定会受力方对户的弹力，由于弹力垂直于接触面对下，物体只有受到向下的摩擦力才能受力平衡，故

物体可能受四个力；故只有B项正确，A、C、D错误.

4.（2024•郑州一中模拟）如图所示，直角三角形框架/欧（角。为直角）固定在水平地面上，已知4C与水平

方向的夹角为。=30°.小环R。分别套在光滑臂/C、BCE用一根不行伸长的细绳连接两小环，静止时

细绳恰好处于水平方向，小环只0的质量分别为0、座，则小环只0的质量的比值为（）

【答案】B

【解析】对小环户进行受力分析如图，设绳子拉力大小为7,由几何关系有刀=如gtana,对小环0进行

受力分析，由几何关系有Lyot*方=应联立解得9的2°=3,选项B正确.

\qC

一/、:%\

*B

5.（2024•长沙始终模拟）如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为加

的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线，使小球沿圆环缓慢

上移，在移动过程中手对线的拉力厂和环对小球的弹力A的大小变更状况是（）

©

A.户减小，片不变B.尸不变，“减小C.户不变，R增大D.b增大，“减小

【答案】A

【解析】对小球受力分析，其所受的三个力组成一个闭合三角形，如图所示，力三角形与圆内的三角形

相像，由几何关系可知等小球缓慢上移时侬不变，A不变，/减小，尸大小减小，A大小不变，A

正确.

6.（2024•山东荷泽一中模拟）匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑

斜面接触.关于小球的受力，说法正确的是（）

A.重力和细线对它的拉力B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力

C.重力和斜面对它的支持力D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力

【答案】A

【解析】小球必定受到重力和细线的拉力.小球和光滑斜面接触，但斜面对小球没有弹力，假设有弹力,

小球将受到三个力作用，重力和细线的拉力在竖直方向上，弹力垂直于斜面对上，三个力的合力不行能为

零，与题设条件冲突，故A正确.

7.（2024•四川绵阳一中模拟）有三个力：R=2N,K=5N,A=8N,则（）

A.K和A可能是R的两个分力B.片和K可能是K的两个分力

C.£和K可能是A的两个分力D.上述结果都不对

【答案】D

【解析】“和K合力范围为：IK—/合WK+K,即3〈尸合W13N,而E=2N,不在此范围内，故A

错误；内和用合力范围为：|月一A|W尸合WA+人即6NW尸合W10N,而4=5N不在此范围内，故B错

误；E和K合力范围为：用一川即3NW/^W7N,而A=8N不在此范围内，故C错误；

由以上可知D说法正确，ABC错误.

8.（2024•河南重点中学联考）如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于。点.现用水平力尸缓慢推

动斜面体，小球在斜面体上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近

水平，此过程中斜面对小球的支持力A以及绳对小球的拉力片的变更状况是（）

!»»»*（＞

A.A保持不变，而不断增大B.A不断增大，片不断减小

C.4保持不变，R先增大后减小D.A不断增大，人先减小后增大

【答案】D

【解析】对小球受力分析如图所示（重力侬、斜面对小球的支持力R、绳对小球的拉力片）.画出一簇平行

四边形如图所示，当A方向与斜面平行时，R最小，所以用先减小后增大，R始终增大，只有选项D正确.

可

9.（2024•辽宁沈阳重点中学联考）如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角f=37。的

木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，贝N）

—迎"」

A.小球受木板的摩擦力肯定沿斜面对上

3

B.弹簧弹力不行能为i侬

C.小球可能受三个力作用

D.木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg

【答案】C

【解析】小球的受力分析如图，当侬sin37°>/tos37°,小球受到沿斜面对上的摩擦力，当侬sin37°

<Fcos37°,小球受到沿斜面对下的摩擦力，当峻in37°=Fcos37°,斜面对小球不受摩擦力，且户

3

=mgtan37°=］侬，所以A、B错误，C正确；木板对小球的作用力的竖直重量等于侬，所以不行能小于

mg,D错误.

10.（2024•山东济南一中模拟）如图所示，半圆形线框竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为0的光滑小

球尸在水平外力户的作用下处于静止状态，尸与圆心。的连线与水平面的夹角为9,将力户在竖直面内沿

顺时针方向缓慢转过90°,框架与小球始终保持静止状态，在此过程中下列说法正确的是（）

A.拉力尸始终增大B.拉力尸的最小值为侬sin。

C.地面对框架的摩擦力先增大后减小D.框架对地面的压力始终在减小

【答案】D

【解析】对球受力分析，如图所示，从图看出，将力尸在竖直面内沿顺时针方向缓慢转过90。，拉力先减

小后增加，当拉力与支持力垂直时最小，为侬cos心故A、B错误；再分析球和框整体，受重力、拉力、

支持力和摩擦力，假如将图中的拉力广沿着水平和竖直方向正交分解，将力尸在竖直面内沿顺时针方向缓

慢转过90°过程中，其水平分力减小、而竖直分力增加，依据平衡条件可知，支持力减小、摩擦力也减小,

依据牛顿第三定律，对地面的压力减小，故C错误，D正确.

二、多项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题

目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分）

11.（2024•哈尔滨三中模拟）将力传感器/固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,

滑块放在较长的小车上.如图甲所示，力传感器/与计算机相连接，可获得力随时间变更的规律曲线.一

水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系砂桶，整个装置起先处于静止状态.在滑块与

小车分别前缓慢向砂桶里倒入细砂，力传感器采集的尸一力图象如图乙所示.则下列分析正确的是（）

A.2.5s前小车做变加速运动B.2.5s后小车做变加速运动

C.2.5s前小车所受摩擦力不变D.2.5s后小车所受摩擦力不变

【答案】BD

【解析】由题图乙可知，在尸变更的阶段，砂桶质量由小变大，滑块与小车之间没有相对滑动，属于静摩

擦力，所以2.5s前，小车、滑块均处于静止状态，A错误；2.5s后小车受恒定摩擦力，但是外力增加,

因此小车做变加速直线运动，B正确；依据上述分析，2.5s前滑块受静摩擦力，且静摩擦力在变更，2.5s

后受滑动摩擦力，且大小不变，C错误，D正确.

12.（2024•北京101中学模拟）光滑水平地面上放有截面为1圆周的柱状物体A,A与墙面之间放一光滑的

圆柱形物体6.对/施加一水平向左的力£整个装置保持静止.若将/的位置向右移动少许，整个装置仍

保持平衡，贝屋）

A.水平外力尸增大B.墙对方的作用力减小

C.地面对/的支持力减小D.6对4的作用力增大

【答案】AD

【解析】/、6之间的弹力方向沿46圆心连线方向.以6为探讨对象，如图所示，6受重力。、墙壁对6

的弹力式、/对6的弹力依据共点力平衡条件有，Kcosa=GB,Asina=Flt解得E=fitana,F2

r

=—若将/向右移动少许，a变大，可见冗、K都变大，B错误，D正确；以/和6整体为探讨对象，

cosa

有6=4=&tana,则6随a的增大而变大，地面对4的支持力始终等于46的总重力，保持不变，A

正确，c错误.

13.（2024•上海格致中学模拟）如图所示，一条细线一端与地板上的物体8相连，另一端绕过质量不计的

定滑轮与小球力相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的。'点，细线与竖直方向所成角度为。，则

A.假如将物体6在地板上向右移动一点，a角将增大

B.无论物体8在地板上左移还是右移，只要距离足够小，。角将不变

C.增大小球"的质量，。角肯定减小

D.悬挂定滑轮的细线的弹力不行能等于小球/的重力

【答案】AD

【解析】。、/之间的细线肯定沿竖直方向，假如物体6在地板上向右移动一点，。、6间的细线将向右偏

转，以与烟间的夹角将增大.以与如两段细线上的弹力都等于小球4的重力，其合力与悬挂定滑轮的细

线的弹力大小相等、方向相反，悬挂定滑轮的细线的弹力方向（即协的方向）与//①的角平分线在一条直

线上，明显物体6在地板上向右移动时。角将增大，A正确，B错误；增大小球/的质量，只要物体6的

位置不变，a角也不变，C错误；因物体8无论在地板上移动多远，N4组也不行能达到120°,故悬挂定

滑轮的细线的弹力不行能等于小球A的重力，D正确.

14.（2024•福建双十中学模拟）如图所示，倾角为。的斜面体c置于水平地面上，小物块6置于斜面上，

通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行.在a中的沙子缓慢流出的过程

中，a、6、c都处于静止状态，贝lj（）

A.6对c的摩擦力肯定减小B.b对c的摩擦力方向可能平行斜面对上

C.地面对c的摩擦力方向肯定向右D.地面对c的摩擦力肯定减小

【答案】BD

【解析】设a、6的重力分别为&、Gb,若&=&sin%6受到c的摩擦力为零；若&¥伉sin，，6受到c

的摩擦力不为零；若&<&sin*6受到c的摩擦力沿斜面对上，故A错误，B正确；以A整体为探讨对象,

分析受力如图，由平衡条件得，水平面对c的摩擦力用=弁cosJ=&cos夕，方向水平向左，在a中的沙子

缓慢流出的过程中，则摩擦力在减小，故C错误，D正确.

G+G

15.（2024•安徽合肥一中三模）始终角V形槽固定在水平面上，其横截面如图所示，及7面与水平面间夹角

为60°,有一质量为0的正方体木块放在槽内，木块与力8面间的动摩擦因数为口,与灰面间无摩擦.现

用平行于槽的水平力厂推木块，使之沿槽向里匀速运动，重力加速度为g.下列说法正确的是（）

/C

4/

■

A.木块受到5个力的作用B.木块对V形槽的作用力大小为侬

C.推力厂大小为坐〃侬D.木块对AC面的压力大小为半侬

【答案】AC

【解析】木块受重力、斜面4?的支持力、斜面欧的支持力、斜面的摩擦力以及推力厂的作用，选项A

、后

正确；水平推力F=f=〃侬cos30°=看口mg,选项C正确；木块对V形槽的作用力大小等于力尸与重力

侬的合力，其大小大于侬，选项B错误；木块对面的压力大小为侬cos60°=0.5侬，选项D错误.

16.（2024•湖北仙桃、天门、潜江三市联考）如图所示，倾斜的木板上有一静止的物块，水平向右的恒力尸

作用在该物块上.在保证物块不相对木板滑动和状况下，现以过木板下端点。的水平轴为转轴，使木板在

竖直面内顺时针缓慢旋转一个小角度.在此过程中下面说法正确的是（）

A.物块所受支持力肯定变大B.物块所受支持力和摩擦力的合力肯定不变

C.物块所受摩擦力可能变小D.物块所受摩擦力肯定变大

【答案】BD

【解析】设木板与水平面的夹角为9,对物块进行受力分析可知物块受竖直向下的重力侬、恒力/和垂直

木板向上的支持力及以及沿木板向上的静摩擦力A,由于物块始终处于静止状态，故垂直木板方向合力为

零，则物块所受支持力与摩擦力的合力与重力和户的合力相平衡，故物块所受支持力与摩擦力的合力不变.依

据平衡条件有，在垂直木板方向有■八in9—mgcos在沿木板方向有丹=侬3血d+Aos6,由题

意可知。渐渐增大，故”渐渐减小，结合题意可知摩擦力肯定变大.故A、C错误，B、D正确.

17.（2024•河南新乡一中模拟）如图所示，一条细线一端与地板上的物体B相连，另一端绕过质量不计的

定滑轮与小球A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的0'点，细线与竖直方向所成角度为a,则

()

A.假如将物体B在地板上向右移动一点，a角将增大

B.无论物体B在地板上左移还是右移，只要距离足够小，a角将不变

C.增大小球A的质量，a角肯定减小

D.悬挂定滑轮的细线的弹力不行能等于小球A的重力

【答案】AD

【解析】0、A之间的细线肯定沿竖直方向，假如物体B在地板上向右移动一点，0、B间的细线将向右上偏

转，0A与0B间的夹角将增大。0A与0B两段细线上的弹力都等于小球A的重力，其合力与悬挂定滑轮的细

线的弹力大小相等、方向相反，悬挂定滑轮的细线的弹力方向（即00'的方向）与/AOB的角平分线在一条

直线上，明显物体B在地板上向右移动时a角将增大，A正确，B错误；增大小球A的质量，只要物体B

的位置不变，a角也不变，C错误；因物体B无论在地板上移动多远，NA0B也不行能达到120。，故悬挂

定滑轮的细线的弹力不行能等于小球A的重力，D正确。

18.（2024•湖南长郡中学模拟）如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细

绳结于0点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,一条绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态，另

一条绳0A在外力F的作用下使夹角9<90°o现缓慢变更绳0A的方向至e>90°,且保持结点0位置不变,

整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是（）

A.绳OA的拉力先减小后增大B.斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大

C.地面对斜面体有向右的摩擦力D.地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和

【答案】ABD

【解析】缓慢变更绳0A的方向至9>90°的过程，OA拉力的方向变更如图，从1位置到2位置到3位置所

示，可见0A的拉力先减小后增大，OP的拉力始终增大，故A正确；若起先时P受绳子的拉力比较小，则斜

面对P的摩擦力沿斜面对上，0P拉力始终增大，则摩擦力先变小后反向增大，故B正确；以斜面和PQ整体

为探讨对象受力分析，依据平衡条件：斜面受地面的摩擦力与OA绳子水平方向的拉力等大反向，故摩擦力

方向向左，C错误；以斜面体和P为探讨对象，在竖直方向上有：Mag+MPg=N-Tcosa（a为。与滑轮间绳

子与竖直方向的夹角），故N>M斜g+Mpg,故D正确。

三、非选择题（本题共4小题，共38分.按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数

值计算的要注明单位）

19.（8分）（2024•甘肃兰州一中模拟）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧按如图甲

连接起来进行探究.

（1）某次测量如图乙所示，指针示数为cm.

（2）在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针46的示数〜和。如下表所示.用表中数

据计算弹簧I的劲度系数为N/m（重力加速度g=10m/s2）.由表中数据（填“能”或“不

能”）计算出弹簧H的劲度系数.

钩码数1234

LA/cm15.7119.7123.6627.76

LB/cm29.9635.7641.5147.36

【解析】（1）刻度尺读数须要估读到精确度的下一位，从题图乙可知指针示数为16.00cm,考虑到误差范围,

15.95—16.05cm均算对.

50X10-3X10

⑵由胡克定律F=k&x,结合表格数据可知弹簧I的劲度系数k\=：N/m=12.5

N/m,考虑误差范围状况下12.2〜12.8N/m均算正确；对于计算弹簧II的劲度系数，只须要测出弹簧H的

形变量，结合两个指针的读数，可知指针8的示数变更量减去指针4的示数变更量，就是弹簧n的形变量,

所以能求出弹簧n的劲度系数.

【答案】（1）16.00（有效数字位数正确，15.95〜16.05均可）

（2）12.5（12.2〜12.8均可）能

20.（10分）（2024•东三省联考）如图所示，细绳0A的。端与质量m=lkg的重物相连，A端与轻质圆环（重

力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；定滑轮固定在B处，跨过定滑轮的细绳两端分别与重物m、重

物G相连，若两条细绳间的夹角6=90°,0A与水平棒的夹角6=53°,圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小,

整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。（已知sin530=0.8,cos530=0.6）求：

,JI

IK/

□G>j'।

⑴圆环与棒间的动摩擦因数。

⑵重物G的质量M。

【解析】⑴因为圆环将要起先滑动，即所受的静摩擦力刚好达到最大值，有R—FN。

对圆环进行受力分析，则有LiFN-FTCOS9=0,

FN-Fisin9=0,

1

代入数据解得口/0719=0.75o

（2）对于重物m有Mg=mgcos9,

解得M=mcos0=0.6kgo

【答案】（1）0.75（2）0.6kg

21.（10分）（2024•河北张家口一中模拟）一重为G的圆柱体工件放在V形槽中，槽顶角。=60。，槽与

工件接