高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)突破題03相互作用（解析版）

(二輪復(fù)習(xí)名師經(jīng)驗(yàn))03相互作用-2021高考備考絕密題型專項(xiàng)突破題集1．如圖所示，在豎直放置的穹形光滑支架上（上部為半圓形，左右豎直）一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)光滑的輕質(zhì)滑輪懸掛一重物SKIPIF1<0。現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的SKIPIF1<0點(diǎn)，另一端從SKIPIF1<0點(diǎn)（SKIPIF1<0點(diǎn)是穹形支架的最高點(diǎn)）沿支架緩慢地向SKIPIF1<0點(diǎn)（SKIPIF1<0點(diǎn)與SKIPIF1<0點(diǎn)等高）靠近。則繩中拉力大小變化的情況是（）A．先變小后變大 B．先不變后變大 C．先不變后變小 D．先變大后不變【答案】：D【解析】：當(dāng)輕繩的右端從SKIPIF1<0點(diǎn)緩慢移到直桿最上端時(shí)，設(shè)兩繩的夾角為SKIPIF1<0。以滑輪為研究對(duì)象，受力分析，根據(jù)平衡條件得SKIPIF1<0得到繩子的拉力SKIPIF1<0所以在輕繩的右端從SKIPIF1<0點(diǎn)移到直桿最上端的過(guò)程中，SKIPIF1<0最大，SKIPIF1<0減小，則SKIPIF1<0變大。當(dāng)輕繩的右端從直桿最上端移到SKIPIF1<0點(diǎn)時(shí)，設(shè)兩繩的夾角為SKIPIF1<0，繩子總長(zhǎng)為SKIPIF1<0，兩直桿間的距離為SKIPIF1<0，由數(shù)學(xué)知識(shí)得到SKIPIF1<0SKIPIF1<0不變，則SKIPIF1<0保持不變。再根據(jù)平衡條件可知，兩繩的拉力SKIPIF1<0保持不變，所以繩中拉力大小變化的情況是先變大后不變，故選項(xiàng)D正確；ABC錯(cuò)誤，故選D。2．一名同學(xué)把箱子從圓弧形的坡底緩慢地推到坡頂,該同學(xué)作用在箱子上的推力方向和箱子的運(yùn)動(dòng)方向始終相同.箱子可視為質(zhì)點(diǎn)，且箱子和坡面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，該同學(xué)在推動(dòng)箱子的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．推力一直減小 B．推力一直增大C．坡對(duì)箱子的作用力一直減小 D．坡對(duì)箱子的作用力一直在增大【答案】：D【解析】：AB．對(duì)箱子受力分析，箱子受到重力、支持力、推力和摩擦力，如圖所示，因?yàn)橄渥右苿?dòng)緩慢，所以受力平衡，有SKIPIF1<0令SKIPIF1<0根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可得SKIPIF1<0當(dāng)箱子向上移動(dòng)時(shí)，箱子所處位置的切線方向與水平方向的夾角θ不斷減小，當(dāng)θ減小時(shí)，SKIPIF1<0有可能不斷減小，也有可能先增大后減小，故AB錯(cuò)誤；CD．坡對(duì)箱子的作用力SKIPIF1<0箱子所處位置的切線方向與水平方向的夾角θ不斷減小，當(dāng)θ減小時(shí)，cosθ增大，故坡對(duì)箱子的作用力一直在增大，故D正確，C錯(cuò)誤，故選D。3．如圖所示；豎直擋板與地面通過(guò)鉸鏈連接，一小球通過(guò)輕繩懸掛于擋板，不計(jì)一切擦?，F(xiàn)將擋板逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到擋板水平，此過(guò)程中（）

A．輕繩拉力先減小后增大B．輕繩拉力先增大后減少C．擋板對(duì)小球的支持力先減小后增大D．擋板對(duì)小球的支持力先增大后減小【答案】：D【解析】：受力分析如圖

根據(jù)拉密定理得SKIPIF1<0支持力與繩子的夾角SKIPIF1<0不變，繩子與重力的夾角SKIPIF1<0由鈍角逐漸減小到直角再到銳角，重力與支持力的夾角SKIPIF1<0由鈍角逐漸增大到平角，則有支持力先逐漸增大再減小，拉力逐漸減小到零，故選D。4．如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊B疊放在質(zhì)量為3m的正三角形模塊A上，三角形模塊A的一邊恰好豎直，AB恰好一起沿斜面勻速向下運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．A與B間的摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0B．A對(duì)B的摩擦力大小為SKIPIF1<0mgC．斜面體對(duì)A的作用力大小為4mgD．若對(duì)B施加一垂直于AB接觸面的壓力，斜面體將受到地面的水平向右的摩擦力【答案】：C【解析】：AB．由幾何關(guān)系可知，斜面體與水平面的夾角為30°，則B受到的摩擦力為SKIPIF1<0因?yàn)锳與B相對(duì)靜止，其摩擦力為靜摩擦力，所以摩擦因數(shù)無(wú)法求解，AB錯(cuò)誤；C．將AB看作一個(gè)整體，受到重力和斜面的作用力，二力平衡，有斜面體對(duì)A的作用力大小為4mg，C正確；D．對(duì)B施加力之前，AB及斜面均處于平衡狀態(tài)，所以地面對(duì)斜面沒(méi)有摩擦力，設(shè)A對(duì)斜面的壓力為N，摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，對(duì)斜面水平方向受力分析則有SKIPIF1<0對(duì)B施加一垂直于AB接觸面的壓力，B受到A的支持力增大，則AB之間的最大靜摩擦力增大，故AB不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，將AB看作一個(gè)整體，則該整體對(duì)斜面的壓力增大，整體對(duì)斜面的摩擦力也增大，對(duì)斜面水平方向受力分析依然有SKIPIF1<0所以地面沒(méi)有摩擦力，D錯(cuò)誤，故選C。5．如圖所示，四個(gè)完全相同的排球a、b、c、d疊放在水平地面上靜止，質(zhì)量均為m，相互接觸，球與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）

A．球a、b、c均只受重力，地面支持力、球d的壓力B．球a、b、c對(duì)球d的支持力大小均為mgC．球a、b、c均受到水平地面的摩擦力D．球a、b、c受水平地面的支持力大小均為2mg【答案】：C【解析】：AC．對(duì)下方的一個(gè)小球受力分析，如圖所示，其受到地面的摩擦力

所以A錯(cuò)誤；C正確；B．對(duì)球d受力分析，受重力與球a、b、c對(duì)球d的支持力F，設(shè)支持力與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0，由幾何關(guān)系及對(duì)稱性可得，SKIPIF1<0，由平衡條件可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0所以B錯(cuò)誤；D．對(duì)四個(gè)球整體分析可得，每個(gè)球受到地面的支持力為SKIPIF1<0，所以D錯(cuò)誤；故選C。6．如圖所示，用輕繩系住一質(zhì)量為2m的勻質(zhì)大球，大球和墻壁之間放置一質(zhì)量為m的勻質(zhì)小球，各接觸面均光滑。系統(tǒng)平衡時(shí)，繩與豎直墻壁之間的夾角為SKIPIF1<0，兩球心連線O1O2與輕繩之間的夾角為SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0、SKIPIF1<0應(yīng)滿足（）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0【答案】：C【解析】：設(shè)繩子拉力為T，墻壁支持力為N，兩球之間的壓力為F，將兩個(gè)球作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析，可得SKIPIF1<0SKIPIF1<0對(duì)小球進(jìn)行受力分析，可得SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立得SKIPIF1<0故選C。7．如圖所示，滑塊放在水平地面上，左邊受一個(gè)彈簧拉力作用，彈簧原長(zhǎng)小于h，水平向右的拉力F拉動(dòng)滑塊，使滑塊向右緩慢移動(dòng)，并且滑塊始終沒(méi)有離開(kāi)地面，則在上述過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A．彈簧彈力在豎直方向的分量不變，滑塊受到的摩擦力不變B．彈簧彈力在豎直方向的分量不變，滑塊受到的摩擦力變小C．彈簧彈力在豎直方向的分量增大，滑塊受到的摩擦力變小D．彈簧彈力在豎直方向的分量增大，滑塊受到的摩擦力不變【答案】：C【解析】：設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為l0，勁度系數(shù)為k，彈簧彈力在豎直方向的分量SKIPIF1<0SKIPIF1<0故SKIPIF1<0當(dāng)滑塊向右移動(dòng)時(shí)彈簧與水平方向的夾角減小，可知彈簧彈力的豎直分量在增大，故滑塊與地面間的彈力減小，滑塊與地面間的摩擦力減小，C正確，故選C。8．如圖，將兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b用細(xì)線相連后，再用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)。用力F拉小球b，使兩個(gè)小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，且細(xì)線Oa與豎直方向的夾角始終保持60°，拉力F大小可能為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】：D【解析】：如圖所示，取整體為研究對(duì)象，拉力F與細(xì)線Oa垂直時(shí)有最小值，其最小值為SKIPIF1<0因?yàn)锳BC都小于mg，都錯(cuò)誤，故選D。9．如圖所示，光滑水平地面上放有截面為SKIPIF1<0圓周的柱狀物體A，A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B，A原來(lái)靠墻放置，在推力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢地向右移動(dòng)一小段距離L至圖示位置，在這一過(guò)程中（）

A．F的大小不變B．A對(duì)B的彈力增大C．A受到地面的支持力增大D．墻面對(duì)B的彈力先減小后增大【答案】：B【解析】：

AD．對(duì)B球受力分析，受到重力mg、A球?qū)球的支持力N′和墻壁對(duì)B球的支持力N，如圖當(dāng)A球向右移動(dòng)后，A球?qū)球的支持力N′的方向不斷變化，根據(jù)平衡條件結(jié)合合成法可以知道A球?qū)球的支持力N′和墻壁對(duì)B球的支持力N都在不斷增大，B對(duì)A的彈力也增大，故AD錯(cuò)誤；CB．再對(duì)A和B整體受力分析，受到總重力G。地面支持力FN，推力F和墻壁的彈力N，如圖根據(jù)平衡條件，有F=N；FN=G；故地面的支持力不變，推力F隨著壁對(duì)B球的支持力N的不斷增大而不斷增大，故C錯(cuò)誤，B正確，故選B。

10．如圖所示，一光滑半圓環(huán)豎直固定于粗糙的木板上，圓心為O1，小球A套在半圓環(huán)左側(cè)最低點(diǎn)，并由輕繩通過(guò)光滑的小滑輪O與小球B相連，B右側(cè)細(xì)線水平，O點(diǎn)在環(huán)心O1的正上方，OA與豎直方向成θ＝30°，OA⊥OB，兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，且小球A恰好對(duì)木板沒(méi)有力的作用。若對(duì)B施加一外力F，使小球A緩慢運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方的過(guò)程中，木板始終靜止，則下列說(shuō)法正確的是（）A．A、B兩球的質(zhì)量之比為SKIPIF1<0：1B．輕繩OA的拉力逐漸增大C．地面對(duì)木板的摩擦力逐漸減小D．地面對(duì)木板的摩擦力逐漸增大【答案】：AC【解析】：A．對(duì)A、B進(jìn)行受力分析如圖所示，由幾何關(guān)系和平衡條件可得Tcos30°=mAg，T′cos60°=mBg且T＝T′聯(lián)立可得SKIPIF1<0mA＝SKIPIF1<0mB即SKIPIF1<0A正確；B．當(dāng)小球A沿光滑半圓環(huán)緩慢向上移動(dòng)時(shí)，小球A處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，由力的矢量三角形與幾何三角形OO1A相似可得SKIPIF1<0其中h為OO1的長(zhǎng)度，R為圓環(huán)半徑，NA為圓環(huán)對(duì)小球A的支持力，mAg、h、R均不變，故NA大小不變，OA段繩長(zhǎng)l逐漸減小，故繩的拉力T逐漸減小，B錯(cuò)誤；CD．NA的大小不變，與水平面的夾角逐漸變大，故其在水平方向上的分力逐漸減小，則A對(duì)圓環(huán)的反作用力N′A在水平方向上的分力也逐漸減小，與分力平衡的地面對(duì)木板的摩擦力隨之變小，C正確；D錯(cuò)誤，故選AC。11．如圖所示，輕質(zhì)光滑小滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個(gè)物體A和B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止，已知A和B的質(zhì)量分別為mA，mB。B與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，拉B的繩與水平方向的夾角為SKIPIF1<0，則（）A．物體B對(duì)地面的壓力可能為mBgB．物體B受到的摩擦力為mAgcosθC．物體B受到的摩擦力為μ(mBg-mAgsinθ)D．天花板通過(guò)斜繩對(duì)小滑輪的拉力等于SKIPIF1<0【答案】：BD【解析】：A．由于物體B受到斜向上的拉力，所以物體B對(duì)地面的壓力一定小于mBg，A錯(cuò)誤；B．對(duì)B由平衡條件得SKIPIF1<0對(duì)A由平衡條件得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，B正確；C．物體B受到的摩擦力為靜摩擦力，C錯(cuò)誤；D．兩繩之間的夾角為60°，天花板通過(guò)斜繩對(duì)小滑輪的拉力等于SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，D正確，故選BD。12．如圖（a）所示，輕繩AD跨過(guò)固定在水平桿BC右端的定滑輪（重力不計(jì)）拴接了一個(gè)質(zhì)量為M1的物體，∠ACB=30°；如圖（b）所示，輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過(guò)細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向也成30°角，一輕繩GF懸掛在輕繩的G端，并拉住一個(gè)質(zhì)量為M2的物體，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是（）A．圖（a）中BC桿對(duì)滑輪的作用力大小為SKIPIF1<0B．圖（b）中HG桿受到的作用力大小為SKIPIF1<0M2gC．輕繩AC段的張力TAC與輕繩EG的張力TEG的大小之比為M1：M2D．輕繩AC段的張力TAC與輕繩EG的張力TEG的大小之比為M1：2M2【答案】：BD【解析】：A．圖（a）中滑輪為“活結(jié)”，AC、CD兩段繩的張力大小都是M1g，且兩繩互成120°角，以滑輪為研究對(duì)象，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知，BC桿對(duì)滑輪的作用力大小也是M1g（作用力方向與豎直方向成60°角斜向右上方），A錯(cuò)誤；B．由題意知，圖（b）中輕桿右端為“死結(jié)”，HG輕桿左端用鉸鏈固定，桿對(duì)G點(diǎn)的作用力一定沿HG的方向，以G點(diǎn)為研究對(duì)象，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知，輕繩EG上的張力SKIPIF1<0HG桿對(duì)G點(diǎn)的作用力大小SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0結(jié)合牛頓第三定律可知，B正確；CD．圖（a）中輕繩AC段的拉力SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0C錯(cuò)誤，D正確，故選BD。13．華人諾貝爾獎(jiǎng)得主李政道博士曾經(jīng)說(shuō)：“中華民族是一個(gè)優(yōu)秀民族，中國(guó)人早在兩漢時(shí)期就發(fā)明了筷子。如此簡(jiǎn)單的兩根東西卻高妙絕倫地應(yīng)用了物理學(xué)上的原理。”如圖所示，用力使筷子夾住小球靜止不動(dòng)，若小球所受力均在同一豎直平面內(nèi)，每根筷子和豎直方向的夾角均為θ=30°，小球的質(zhì)量m=0.2kg，重力加速度g取10m/s2。求：(1)若小球和筷子間沒(méi)有摩擦力，則每根筷子對(duì)小球的壓力大小是多少?(2)若小球與筷子之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，為使筷子夾住小球靜止不動(dòng)，求每根筷子對(duì)小球壓力N的取值范圍。（假設(shè)筷子與小球間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）【答案】：(1)2N；(2)SKIPIF1<0【解析】：(1)由受力分析可得SKIPIF1<0(2)筷子對(duì)小球的壓力最小時(shí)，在豎直方向，小球受力平衡SKIPIF1<0最大靜摩擦力SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)得SKIPIF1<0筷子對(duì)小球的壓力最大時(shí)，摩擦力反向，由平衡條件得SKIPIF1<0最大靜摩擦力SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)得SKIPIF1<0則有SKIPIF1<014．如圖所示，質(zhì)量為m1=5kg的滑塊置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小為30N的力F推滑塊，滑塊沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，斜面體質(zhì)量m2=10kg，且始終靜止，取g=10m/s2，求：(1)斜面對(duì)滑塊的摩擦力；(2)地面對(duì)斜面體的摩擦力和支持力?！敬鸢浮浚?1)5N；方向斜面向下；(2)SKIPIF1<0，方向水平向左；135N，方向豎直向