课标专用5年高考3年模拟A版2024高考物理专题二相互作用试题

PAGEPAGE16专题二相互作用挖命题【考情探究】考点考向5年考情预料热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法常见的三种力、力的合成与分解常见的三种力2024课标Ⅱ,16,6分2平衡条件相互作用观念平衡法★★☆2024课标Ⅲ,17,6分3平衡条件相互作用观念2024山东理综,16,6分5平衡条件相互作用观念整体法、隔离法2024广东理综,14,4分3相互作用观念力的合成与分解2024天津理综,7,6分3科学推理分解法受力分析、共点力的平衡受力分析、共点力的平衡2024课标Ⅰ,21,6分3相互作用观念★★★2024课标Ⅰ,19,6分3相互作用观念隔离法2024课标Ⅲ,17,6分3科学推理对称法2024天津理综,8,6分3模型构建动态分析法分析解读本专题是力学的基础,是贯穿整个物理学的核心。从力学的基本概念动身,通过探讨重力、弹力、摩擦力,逐步相识力的矢量性、相互性,以及力在合成与分解时遵循的平行四边形定则。受力分析是解决力学问题的基础和关键,共点力作用下物体的平衡条件更是广泛应用于力、热、电等各部分内容的题目中,这就确定了本专题学问在高考中的重要位置。该专题学问若单独出题,主要是选择题,若与其他专题学问结合,则主要考查学生的综合实力,有选择题,也有大型的计算题。【真题典例】破考点【考点集训】考点一常见的三种力、力的合成与分解1.(2024课标Ⅱ,16,6分)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()A.2-3 B.36 C.33答案C2.(2025届内蒙古包头联考,4)如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面的弹簧。在此过程中下面木块移动的距离为()A.m1gk1 B.m答案C3.(2024河北定州期中,9,4分)(多选)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,则关于两物体受力状况的说法正确的是()A.物体M肯定受到4个力B.物体N可能受到4个力C.物体M与墙之间肯定有弹力和摩擦力D.物体M与N之间肯定有摩擦力答案AD4.(2025届东北三校联考,13)在动画片《熊出没》中有个镜头,“熊二”用一根轻绳绕过树枝将“光头强”悬挂起来,如图所示。假设不计轻绳与树枝间的摩擦,此时轻绳与水平方向的夹角θ=37°,已知“光头强”体重G1=600N,“熊二”体重G2=1800N,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)求此时“熊二”对地面压力的大小FN;(2)求此时“熊二”与地面间静摩擦力的大小Ff;(3)现“熊二”要把“光头强”吊挂得更高一些,向右水平移动了一小段距离,则“熊二”对地面压力大小和“熊二”与地面间静摩擦力大小是“变大”还是“变小”?答案(1)1440N(2)480N(3)“熊二”向右水平移动一小段距离,θ减小,T不变,则静摩擦力增大,支持力增大,由牛顿第三定律知,“熊二”对地面的压力增大。考点二受力分析、共点力的平衡1.(2024天津理综,8,6分)(多选)如图所示,轻质不行伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。假如只人为变更一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是()A.绳的右端上移到b',绳子拉力不变B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移答案AB2.(2024湖北四地七校联考,9,4分)(多选)如图所示,位于水平面上的物体在斜向上的恒力F的作用下,做速度为v的匀速运动,此时力F与水平方向的夹角为θ。物体与水平面间的动摩擦因数为μ。则F的最小值Fmin和方向(与水平方向夹角的正切)为()A.Fmin=μmg1+μ2 B.FC.tanθ=μ D.tanθ=1答案AC3.(2024河北邢台质检,15,11分)如图所示,绳OC与竖直方向成30°角,O为质量不计的光滑的滑轮,用一根绳连接物体A和B,已知物体B重1000N,物体A重400N,物体A在空中静止,物体B在地面上静止。(不计绳的重力)求:(1)OC绳的拉力为多大?(2)物体B所受地面的摩擦力和支持力分别为多大?答案(1)4003N(2)2003N800N【方法集训】方法1平衡问题中的“隔离法”与“整体法”1.(2024陕西西安模拟,6,4分)如图所示,三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止,A、D间细绳是水平的,现对B球施加一个水平向右的力F,将B缓缓拉到图中虚线位置,这时三根细绳张力TAC、TAD、TAB的变更状况是()A.都变大 B.TAD和TAB变大,TAC不变C.TAC和TAB变大,TAD不变 D.TAC和TAD变大,TAB不变答案B2.(2024河南名校联考,7)(多选)一轻质杆两端分别固定质量均为m的小球A、B,由细线OE、FC悬挂于水平天花板及竖直墙壁上,如图所示,其中OE与竖直方向的夹角θ=30°,FC水平,现保持轻杆位置不变,而将FC线的C端缓慢上移到FC与水平方向成α=60°的位置,则下列说法中正确的是()A.细线OE的拉力始终减小且减小了23B.细线FC的拉力先减小后增大,其最小值为mgC.细线FC的拉力始终减小且减小了mgD.轻杆的弹力先减小后增大,其最小值为33答案AB方法2动态平衡问题中的图解分析法1.(2025届河北五校联考,6)(多选)如图所示,形态和质量完全相同的两个圆柱体a、b,靠在一起,表面光滑,重力为G,其中b的下半部分刚好固定在水平面MN的下方,上边露出另一半,a静止在水平面上,现过a的轴心施加一水平作用力F,可缓慢地将a拉离水平面始终滑到b的顶端,对该过程分析,则应有()A.拉力F先增大后减小,最大值是GB.起先时拉力F最大为3G,以后渐渐减小为0C.a、b间的压力起先最大为2G,而后渐渐减小到GD.a、b间的压力由0渐渐增大,最大为G答案BC2.(2024陕西西安模拟,9,4分)(多选)如图所示,上表面光滑的半圆柱体放在水平地面上,一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态。下列说法中正确的是()A.半圆柱体对小物块的支持力变大B.地面对半圆柱体的摩擦力先增大后减小C.外力F变大D.地面对半圆柱体的支持力变大答案BC3.(2024湖南衡阳段考,6,4分)如图所示,倾角为θ的斜面体放在粗糙水平地面上,斜面顶端安有滑轮,不行伸长的轻绳连接A、B并跨过滑轮,起初A悬空,B静止于斜面上,现用水平力F拉住绳上的一点,使A从悬线竖直缓慢移动到虚线位置,在此过程中斜面体与物体B始终保持静止,则()A.绳子对A的拉力始终减小B.地面对斜面体的摩擦力增大C.斜面体对地面的压力减小D.物体B受到的摩擦力肯定沿斜面对上答案B方法3平衡问题中的相像三角形法1.(2024河北五校联考,7,4分)如图所示,质量分布匀称的细棒中心为O点,O1为光滑铰链,O2为光滑定滑轮,O2在O1正上方,一根轻绳一端系于O点,另一端跨过定滑轮O2由水平外力F牵引,用N表示铰链对杆的作用力,现在外力F作用下,细棒从图示位置缓慢转到竖直位置的过程中,下列说法正确的是()A.F渐渐变小,N大小不变B.F渐渐变小,N大小变大C.F先变小后变大,N渐渐变小D.F先变小后变大,N渐渐变大答案A2.(2024重庆十一中月考,3,4分)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m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F和环对小球的弹力FN的大小变更状况是()A.F减小,FN不变 B.F不变,FN减小C.F不变,FN增大 D.F增大,FN减小答案A3.(2025届东北三校联考,9)如图所示,小圆环A上系着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一轻绳一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块。假如小圆环、滑轮的大小和质量以及全部的摩擦都可以忽视不计,绳子又不行伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为α,则两物块的质量之比m1∶m2应为()A.cosα2 B.sinC.2sinα2 D.2cos答案C过专题【五年高考】A组基础题组1.(2024课标Ⅲ,17,6分)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.86cm B.92cm C.98cm D.104cm答案B2.(2024江苏单科,1,3分)一轻质弹簧原长为8cm,在4N的拉力作用下伸长了2cm,弹簧未超出弹性限度。则该弹簧的劲度系数为()A.40m/N B.40N/mC.200m/N D.200N/m答案D3.(2024课标Ⅰ,19,6分)(多选)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变,大小在肯定范围内变更,物块b仍始终保持静止,则()A.绳OO'的张力也在肯定范围内变更B.物块b所受到的支持力也在肯定范围内变更C.连接a和b的绳的张力也在肯定范围内变更D.物块b与桌面间的摩擦力也在肯定范围内变更答案BD4.(2024课标Ⅰ,21,6分)(多选)如图,松软轻绳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。初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为α(α>π2A.MN上的张力渐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力渐渐增大D.OM上的张力先增大后减小答案ADB组提升题组1.(2024天津理综,7,6分)(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不行。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则()A.若F肯定,θ大时FN大 B.若F肯定,θ小时FN大C.若θ肯定,F大时FN大 D.若θ肯定,F小时FN大答案BC2.(2024课标Ⅲ,17,6分)如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计全部摩擦。小物块的质量为()A.m2 B.32m答案C3.(2024山东理综,16,6分)如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为()A.1μ1μ2 B.1答案B4.(2024山东理综,14,6分)如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。某次修理时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则修理后()A.F1不变,F2变大 B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大 D.F1变小,F2变小答案A5.(2024课标Ⅰ,17,6分)如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止起先向左加速,加速度从零起先渐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内),与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.肯定上升B.肯定降低C.保持不变D.上升或降低由橡皮筋的劲度系数确定答案AC组老师专用题组1.(2013课标Ⅰ,21,6分)(多选)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰胜利。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并胜利钩住阻拦索后,飞机的动力系统马上关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次着陆,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度-时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止须要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。则()图(a)图(b)A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B.在0.4s~2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变更C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD.在0.4s~2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变答案AC2.(2012课标,24,14分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽视;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好起先运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不行能使拖把从静止起先运动。求这一临界角的正切tanθ0。答案(1)μmgsin【三年模拟】一、选择题(每小题6分,共48分)1.(2024安徽皖南八校一联,2)如图所示,物体A、B叠放在水平桌面上,方向相反的水平拉力F1=3N、F2=6N分别作用在物体A、B上,使A、B一起在桌面上做匀速直线运动,A、B始终保持相对静止。以f1表示A受到的摩擦力大小,以f2表示B受到桌面的摩擦力大小,则()A.f1=3N,f2=6N B.f1=3N,f2=3NC.f1=0,f2=6N D.f1=0,f2=3N答案B2.(2024河北衡水摸底,12)(多选)如图所示,水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起,a的左端通过一根轻绳与质量为m=1kg的小球相连,绳与水平方向的夹角为60°,小球静止在光滑的半圆形器皿中,水平向右的力F=30N作用在b上,三个物体保持静止状态,g取10m/s2,下列说法正确的是()A.物体c受到向右的静摩擦力B.物体b受到一个摩擦力,方向向左C.桌面对物体a的静摩擦力方向水平向左D.撤去力F的瞬间,三个物体将获得向左的加速度答案BC3.(2024河北定州期中,3)(多选)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可能被拉动答案BC4.(2024安徽江淮十校三模,17)一长方形木板放置在水平地面上,在木板的上方有一条状竖直挡板,挡板的两端固定于水平地面上,挡板跟木板之间并不接触。现在有一个方形物块在木板上沿挡板以某一速度运动,同时方形木板以相同大小的速度向左运动,木板的运动方向与竖直挡板垂直,已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2,物块的质量为m,则竖直挡板对物块的摩擦力大小为()A.0 B.22μ1μ2C.12μ1μ2mg D.2μ1μ2答案B5.(2024福建厦门质检)如图所示,一个质量为m的滑块置于倾角为30°的固定粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上的Q点,直线PQ与斜面垂直,滑块保持静止。则()A.弹簧可能处于原长状态B.斜面对滑块的摩擦力大小可能为零C.斜面对滑块的支持力大小可能为零D.滑块肯定受到四个力作用答案A6.(2024湖南郴州质检)如图所示,两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽视的刚性细杆相连,放置在一个光滑的半球面内,已知小球a和b的质量之比为3,细杆长度是球面半径的2倍。则:两球处于平衡状态时,细杆与水平面的夹角θ是()A.45° B.30° C.22.5° D.15°答案D7.(2025届河北五校联考,9)如图所示,质量为M的半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,质量为m的光滑小球P在水平