高考物理力学知识点之相互作用易错题汇编及答案解析

1、高考物理力学知识点之相互作用易错题汇编及答案解析一、选择题I.如图所示，将一劲度系数为的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部。'处（0 为球心），弹簧另一端与质量为机的小球相连，小球静止于尸点.已知容器半径为R,与水 平面间的动摩擦因数为，0P与水平方向的夹角为8=30。,下列说法正确的是（）A.容器相对于水平而有向左运动的趋势B.轻弹簧对小球的作用力大小为C,容器对小球的作用力竖直向上D.弹簧原长为R+?k2 .某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用 下，处于如图所示的静止状态.若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变 化，则下列说法中正

2、确的是A.细绳受到拉力逐渐减小B.砖块受到的摩擦力可能为零C.砖块一定不可能被绳子拉离地面D.砖块受到的摩擦力一直不变3 .如图所示，在一粗糙水平而上有两个质量分别为/川和皿2的木块1和2,中间用一原长 为L,劲度系数为A的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为.现用一水平 力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为（）Tj/wwwfn"77777777T7777717T77777T7t77?7i?T7T77r LIC. L+m2gA.D. L+匕k + m24 .叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为小，相互接触，球与地而 间的动摩擦因数均为小

3、则：A.上方球与下方3个球间均没有弹力B.下方三个球与水平地而间均没有摩擦力C.水平地而对下方三个球的支持力均为幽3D.水平地面对下方三个球的摩擦力均为七丝竺35 .小华用手握住水杯保持静止状态，下列说法正确的是（）A.杯子受到的重力与摩擦力是一对平衡力B.杯子受到的压力是杯子形变产生的C,杯子和手之间没有相对运动趋势D.手给杯子的压力越大，杯子受到的摩擦力越大6.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F,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. f变小，F变大B

4、. f变小，F变小C. f变大，F变小D. f变大，F变大7 .用斧头劈木柴的情景如图中所示。劈的纵截而是一个等腰三角形，劈背的宽度为4劈 的侧而长为/，当在劈背加一个力F时的受力示意图如乙所示，若不计斧头的重力，则劈 的侧面推压木柴的力R为（）8 .如图所示，物块A放在木板上处于静止状态，现将木块3略向右移动一些使倾角。减 小，则下列结论正确的是（）A.木板对A的作用力不变B.木板对A的作用力减小C,物块A与木板间的正压力减小D.物块A所受的摩擦力不变9 .如图，某人在粗糙水平地面上用水平力尸推一购物车沿直线前进，己知推力大小是80N,购物车的质量是20kg,购物车与地而间的动摩擦因数 =0

5、.2, g取10n7下列说法正确的是（）A.购物车受到地面的支持力是40NB.购物车受到地面的摩擦力大小是40NC.购物车沿地而将做匀速直线运动D.购物车将做加速度为a = 4m/s2的匀加速直线运动10 .如图所示，两个质量均为，的物体分别挂在支架上的B点（如图甲所示）和跨过滑轮的 轻绳5c上（如图乙所示），图甲中轻杆AB可绕A点转动，图乙中水平轻杆一端从插在墙壁 内，已知6=30。，则图甲中轻杆A8受到绳子的作用力后和图乙中滑轮受到绳子的作用力 B分别为（）11 .如图所示，物块A放在直角三角形斜面体8上面，8放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、8静止，现用力/沿斜而向上推A,但A、8

6、仍未动.则施加力F后，下列A. A、8之间的摩擦力一定变大B. 5与墙面间的弹力可能不变 C. B与墙之间可能没有摩擦力D.弹簧弹力一定不变12.如图所示，一木块放在水平桌而上，受水平方向的推力”和F?的作用，木块处于匀速直线运动状态，K=10N, F?=2N,若撤去写的瞬间，则木块受到合力尸和摩擦力/ 的大小、方向是（）xXXX XXA. F=0； f =2N,方向向右B.尸=10N,方向向左；f =8N,方向向左C. F=10N,方向向左：/=8N,方向向右D. F =0, f =013.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间.设堵面对球的压力大小为Nl，球对木板的 压力大小为Nz.以木板与

7、墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转 到水平位置.不计摩擦，在此过程中A. Ni始终减小，Nz始终增大B. Ni始终减小，Nz始终减小C. Ni先增大后减小，m始终减小D. Ni先增大后减小，叫先减小后增大14 .如图所示，质量为财的斜面体A放在粗糙水平而上，用轻绳拴住质量为，的小球B 置于斜面上，轻绳与斜而平行且另一端固定在竖直墙而上，不计小球与斜面间的摩擦，斜 而体与墙不接触，整个系统处于静止状态。则（）A.水平而对斜面体没有摩擦力作用B.水平而对斜而体有向左的摩擦力作用C,斜面体对水平面的压力等于（M+?）gD.斜面体对水平而的压力小于（M +机）g15 .如图所示

8、，一斜而体静止在粗糙的水平地面上，一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下 滑，可以证明此时斜面不受地而的摩擦力作用.若沿平行于斜而的方向用力尸向下推此物 体，使物体加速下滑，斜面体依然和地面保持相对静止，则斜面体受地面的摩擦力（）A.方向水平向左B.方向水平向右C.大小为零D.大小和方向无法判断16 .如图所示，物体A、8和。叠放在水平而上，水平力为Fb=5N, Fc=10N,分别作用 于物体B、。上，A、8和C仍保持静止，以R、巳、田分别表示A与尻B与C、。与桌 而间的静摩擦力的大小，则（）A. F1=5N, F?=0, B=5NB. Fi=5N, Fz=5N, F3=0C. Fi=O, B=5N

9、, F3=5ND. Fi=0, F2=10N, R=5N17.有上下两条摩擦因数相同的水平轨道Li、L2,它们在同一竖直面内，相同质量的物块 A、B放置在两轨道上，轨道L开一条平行轨道方向的细缝，可使细线通过，如图所 示.A物块在B物块正上方.在连接A、B细线的中点0施加拉力，使A、B一起向右做 匀速直线运动，则F的方向可能是（图中0Q表示水平方向）（）B.沿0Q方向D.沿OP、OQ、ON方向都可能A.细线BO对天花板的拉力大小是G/2C. a杆和细线对滑轮的合力大小是GB.a杆对滑轮的作用力大小是G/2D.a杆对滑轮的作用力大小是G18 .如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天

10、花板保持垂直.杆的下端有 一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O,下端系一个重 为G的物体，BO段细线与天花板的夹角6=30。.系统保持静|匕 不计一切摩擦.下列说法中19 .如题所示，质量为，的物体悬挂在轻质支架上，斜梁。3与竖直方向的夹角为心设水平横梁QA和斜梁08作用与。点的弹力分别为Q和巳，以下结果正确的是（）C. 月=gcosdD.尸2=COS020 .如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细 沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会（）A. 一直下降C.先下降后上升B. 一直不变D.先上升后下降tan

11、®B. F = mg tan 0C Fn =mgtan。21 .如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，。为球心，一质量为，的小滑块，在水 平力下的作用下静止P点。设滑块所受支持力为Fn, OF与水平方向的夹角为夕下列关系C.受到的摩擦力不变D. Fv = mg tan 022. 一质量为m的物块恰好静止在倾角为6的斜而上.现对物块施加一个竖直向下的恒力B.仍处于静止状态D.受到的合外力增大23.我国国家大剧院外部呈椭球型,假设国家大剧院的屋顶为半球形，一警卫人员为执行 特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行（如图所示），他在向上爬的过程中（）A.屋顶对他的支持力不变B.屋顶对

12、他的支持力变小C.屋顶对他的摩擦力变大D.屋顶对他的摩擦力变小24.如图所示，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁在水平地而 上，处于静止状态，悬挂A杆的绳倾斜，悬挂B杆的绳恰好竖直，则关于两杆的受力情 况，下列说法中正确的有（）A. A, B都受三个力作用B. A, B都受四个力作用C. A受三个力，B受四个力D. A受四个力，B受三个力25.如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、。将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静 止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30。，弹簧C水平，则弹簧A、。的伸长量之比为()A.百：4B. 4:73C, 1:2D. 2:1【参考答案】*试卷处理标记，

13、请不要删除一.选择题1. D解析:D【解析】【分析】【详解】A.由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平而没有向左运动的趋势, 选项A错误：BC.对小球受力分析，如图所示，由。=30°可知支持力和弹簧的弹力之间的夹角为 120。，则由几何关系可知，小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为?g,故 BC错误：D.弹簧的弹力为?灯则弹簧被压缩了 ?，可知弹簧原长为R+W，选项D正确. KK故选D。2. C解析：C【解析】【分析】【详解】A.对气球受力分析，受到重力、风的推力、拉力、浮力，如图TsinO = F TcosO + mg = F浮 解得：T = k+（

14、3;L）2当风力增大时，绳子的拉力T也增大，故A错误：BCD.再对气球和木块整体受力分析，平衡时，受总重力、地面支持力、浮力、风的推力 和地面对物块的摩擦力，根据共点力平衡条件，有：N + 6： = （M gf = F当风力增大时，地而支持力不变，与风力无关，木块不可能脱离水平而：木块滑动前受到 地面施加的摩擦力与风力平衡，故其随风力的增大而逐渐增大，但滑动后受滑动摩擦力， 而支持力不变，故滑动摩擦力不变，故摩擦力先增加后不变，故C正确，BD错误.故选Co3. A解析：A【解析】【分析】【详解】对木块1研究.木块1受到重力、弹簧的拉力、地而的支持力和摩擦力，根据平衡条件弹簧的弹力为：F=/zw

15、ig又由胡克定律得到弹簧伸长的长度为：尸坨gX k k所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是：S = L + x = L + m1g . k故A正确BCD错误.4. C解析：C【解析】对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下 方球有力的作用，故A错误：下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动 的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的4支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg,每个小球受支持力为大mg,故C 正确：三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D错 误.故选C

16、.5. . A解析：A【解析】【分析】【详解】A.杯子受到的重力与摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，并且作用在同一 个物体上，是一对平衡力，A正确；B.杯子受到的压力是因为手的形变而产生的，B错误：C.杯子和手之间有静摩擦力，具有相对运动趋势，C错误；D.不管手给杯子的压力多大，杯子受到的摩擦力大小总等于杯子重力，是不变的，D错 误。故选A。【点睛】本题考查了静摩擦力大小、产生条件和弹力。6. D解析：D【解析】【详解】以小球乙为研窕对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为。，根据平衡条件可得，水平拉力为F = mghma,可见水平拉力F逐渐增大，绳子的拉力为7 =上空故绳子的拉力 c

17、osa也是逐渐增加：以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦 力与绳子的拉力的水平方向的分力（= Tcos0等大反向，故摩擦力方向向左，/ =。是逐渐增大:故d正确，A、B、C错误：cosa故选D。7. A解析：A【解析】【分析】【详解】根据对称性，两分力Q、2大小相等，这样，以Q、F?为邻边的平行四边形就是一个菱 形，因为菱形的对角线互相垂直且平分，所以根据三角形相似d_ F2=2解得F=F='f a故A正确，BCD错误。故选A。8. A解析：A【解析】【详解】物块A放在木板上处于静止状态，将木块4略向右移动一些使倾角。减小，A仍保持静 止，所以木板对A的作用

18、力仍与4的重力等大反向，故A正确，B错误：物块A与木板 间的正压力N = 吆cosa,。减小，所以正压力增大，故C错误；物块A所受的摩擦力 f = mgsina , a减小，所以摩擦力减小，故D错误.9. . B解析：B【解析】【详解】A.购物车沿水平面运动则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等，方向相反，所以支持 力Fn = 20x 10N = 200N,故 A 错误；B.购物车受到地面的摩擦力大小是：/ =F/v=0.2 x200N=40N,故B正确；C.推力大小是80N,所以购物车沿水平方向受到的合外力：F=F-/=80N-40N = 40N,所以购物车做匀变速直线运动，故C错误:F台

19、40D.购物车的加速度：a = = =2m/s2» D错误。m 2010. D解析：D【解析】【分析】【详解】甲图中，结点受BC绳子的拉力、重力和AB杆子的支持力，根据平衡条件，有：F=小叫乙图中，绳子对滑轮的作用力应是两股绳的合力，如图所示故 F2=mg故D正确.11. D解析：D【解析】 【详解】对物块A,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， 若F<mgsin6,摩擦力变小，故A错误；以A、B整体为对象，没有外力F时，增壁与B之 间没有弹力，有了 F之后，墙壁与B之间有弹力，故B错误：对整体分析，由于AB不 动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力

20、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.故C错 误，D正确： 故选BD.【点睛】最初A.B之间的静摩擦力沿斜面向上，施力尸后，摩擦力可能变小，可能不变，可能变 大：将A. 8整体分析，力/有水平向左的分力，所以B与墙而的弹力变大，力尸有竖直向 上的分力，所以8与塔之间有静摩擦力：由于弹簧的形变没有变化，所以弹簧的弹力一定 不变.12. B解析：B【解析】 【分析】【详解】木块开始在水平方向匀速直线运动，则受力平衡，可得摩擦力/ =月一月=10N - 2N = 8N方向水平向左°物体处于匀速直线运动状态，则说

21、明物体受到的最大静摩擦力大于等于滑动摩擦力8N,因 此最大静摩擦力大于等于8N：撤去R后的瞬间，外力为2N,但物体不能立即停下来，所以物体仍会向右运动，故摩擦 力仍为滑动摩擦力为8N,水平向左： 合力为F = F2+f2 = m方向水平向左.选项B正确，ACD错误。故选B。13. B解析：B【解析】对小球进行受力分析如图所示,试题分析:设：板与竖直方向夹角为夕.则：N,= 生,乂=半，随着板顺时针方向转动，0 sin 0 tan <9越来越大，因此Nz越来越小，同样M也越来越小，答案B正确.考点：共点力作用下物体的平衡，力的合力与分解14. D解析：D【解析】【分析】【详解】AB.对斜面

22、体A受力分析，如图所示水平面对斜而体有向右的摩擦力，AB错误；CD.把斜面体A和小球B看成一个系统，它们受力分析，如图所示由图分析和牛顿第三定律，可得N'<(M+z)gC错误，D正确。故选D。15. C解析：C【解析】【分析】【详解】物体匀速下滑时，受到斜面施加的沿斜而向上的滑动摩擦力作用.而斜面也受到物体施加 的沿斜面向下的滑动摩擦力作用，另外斜而还受到重力、地面支持力和物体压力作用，这 几个力的合力为零.当物体加速下滑时，斜面受到物体对斜面施加的滑动摩擦力、物体压 力、重力、地面支持力作用.推力与斜而平行，推力的存在不影响斜面体受到的这四个力 的大小和方向，这四个力的合力依然

23、为零，所以斜面依然不受地面摩擦力作用，故C正 确：ABD错误：故选C16. . C解析：C【解析】 【详解】以A为研究对象，根据平衡条件得到：A对B的静摩擦力大小月=0,否则A水平方向所 受的合力不为零，不能保持平衡：以AB整体为研究对象，根据平衡条件得到：K=£=5N再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：K = £ 一罪= 1ON - 5N = 5N方向水平向左；所以6=0,且=5N, K=5N,故ABD错误，C正确; 故选C。17. C解析：C【解析】【分析】【详解】力的作用点是在细线的中点，而且物块A在B的正上方，所以三角形ABO是等腰三角 形，且AB在竖直方向

24、，所以A0与BO与水平方向的夹角相等.因为A对水平轨道的正 压力大于B对水平轨道的正压力，所以水平面对A的摩擦力大于水平面对B的摩擦力，由 题意细线A0受到的拉力必须大于BO受到的拉力，所以F的方向只能是ON方向.故C 正确，ABD错误。故选C。18. D解析：D【解析】【分析】先对重物受力分析，根据平衡条件求得细线的拉力：再对滑轮受力分析，根据力的合成的 平行四边形定则求得细线对滑轮的合力，再得到a杆对滑轮的力.【详解】A.对重物G受力分析，受到重力和拉力T,根据平衡条件，有1=6,同一根绳子拉力处 处相等，故绳子对天花板的拉力也等于G,故A错误：BD.对滑轮受力分析，受到绳子的压力（等于两

25、边绳子拉力的合力），以及杆的弹力 （向右上方的支持力），如图；、'、户根据平衡条件，因滑轮两边细绳的拉力夹角为120。，则结合几何关系，有杆对滑轮的 作用力大小F=T=G,故B错误，D正确：C.由于滑轮处于平衡状态，故a杆和细线对滑轮的合力大小是零，故C错误：故选D.【点睛】本题的关键是先后对重物和滑轮受力分析，然后根据共点力平衡条件列式分析.解答时， 要熟练运用几何知识研究.19. D解析：D【解析】【分析】【详解】以。点为研究对象，进行受力分析可得：绳子对。点作用力竖直向下，大小等于吆；水 平横梁0A对。点的弹力Fi沿水平方向向左：斜梁08对。点的弹力B沿OB方向向上, 如图所示，

26、由平衡条件可得meFi=igtan6, Fi=cos。故D项正确，ABC三项错误。故选D。.20. C解析：C【解析】【详解】装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下 降，当细沙快流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升，故ABD 错误，C正确：故选：C：21. A解析：A【解析】【详解】物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力.对小滑块受力分析，受水平推力F、重力G、支持力Fn、根据三力平衡条件，将受水平推力F和重力G合成，如图所示，由几何关系可得尸外=等，A正确.tan 8sin J【点睛】本题受力分析时应该注意，支持力的方向垂直于接触而，即指向圆心.本题也可用正交分 解列式求解！22. . B解析：B【解析】试题分析：质量为m的物块恰好静止在倾角为8的斜而上，对其受力分析，可求出动摩擦 因数，加力F后，根据共点力