专项练习相互作用(解析版)

1、2021届高考物理二轮复习易错题型专项练习（2）相互作用.选择题（2020-浙江模拟）木块甲、乙质量分别为5kg和6kg，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了 2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用F=1N的水平拉力作用在木块乙上，如图所示。力F作用后木块所受摩擦力情况是（）木块甲所受摩擦力大小是10NB .木块甲所受摩擦力大小是0NC .木块乙所受摩擦力大小是9ND.木块乙所受摩擦力大小是7N【答案】C【解答】根据题意可知甲和水平面之间的最大静摩擦力的大小为： =顷甲g = 0.2X5X9.8N=9.8N乙和水平面之间的最大

2、静摩擦力的大小为：乌=呻乙g = 0.2X6X9.8N=11.76N根据胡克定律可知，弹簧 的力大小为：F1=kx=400X2X10-2 N=8N当水平拉力作用于乙物体时，水平外力和弹簧对乙物体的作用力同向，因为F+F1f2，所以乙物体静止 不动，根据平衡条件可知乙物体受到的静摩擦力为：f 乙=F+F1 = 9N对甲物体，因为Ff，所以甲物体也静止不动，甲物体受到静摩擦力大小为：f甲=F1 = 8N，故ABD错误，C正确。（2020-浙江模拟）如图所示为一同学从t=0时刻起逐渐增加水平推力推动箱子过程中三个时刻（卜t2、 t3）的漫画图。假设J时刻同学对箱子的推力为5N，t2时刻推力为10N，

3、t3时刻推力为15N，下列说法正 确的是（）推不前-哎翱推走了二箱子对地面的压力就是箱子的重力t1时刻，箱子所受地面的摩擦力大于5Nt2时刻，箱子所受合外力与t1时刻相同箱子与地面的滑动摩擦力一定为15N【答案】C【解答】A、箱子对桌面的压力属于弹力，不是箱子的重力，两者本质不同，故A错误；B、t1时刻，箱子没有被推动，物体处于平衡状态，即摩擦力等于推力，大小为5N，故B错误；C、t2时刻，箱子推不动，是因为箱子受到地面对它的静摩擦力作用，且静摩擦力和推力是平衡力，静摩 擦力的大小等于推力大小，由于推力的增大，则摩擦力也变大，但合力仍为零，与t时刻相同，故C正 确；D、t3时刻，箱子推动了，做

4、加速运动，则箱子与地面间的最大静摩擦力小于15N，那么箱子与地面的滑 动摩擦力也一定小于15N，故D错误。（2020海淀区校级三模）在教室门与地面间缝隙处塞紧一个木楔（侧面如图所示），能把门卡住不易被风 吹动。下列分析正确的是（）木楔顶角8很小门不易被风吹动的原因是因为风力太小门被卡住时，将门对木楔的力正交分解，其水平分力大小小于地面给木楔的摩擦力大小门被卡住时，将门对木楔的力正交分解，其水平分力大小等于地面给木楔的摩擦力大小塞在门下缝隙处的木楔，其顶角0无论多大都能将门卡住【答案】C【解答】A、门不易被风吹动的原因是最大静摩擦力随着推力增大而增大，故A错误；BCD、对木楔受力分析，受重力、支

5、持力、压力和摩擦力，如图所示：竖直方向：N=Fcos0+mg，水平方向：f=Fsin0，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，为：f =gN=g （FcosO+mg），QaX考虑摩擦自锁情况：不管多大的力F均满足fmaxf，即卜（Fcos0+mg）NFsin0，由于m很小，故只要pNtanO即可，题中由于0很小，故很容易满足自锁条件；故C正确，BD错误;木楔仲” 顶角日很小（2020-柯桥区模拟）前不久在微信朋友圈都在刷立扫帚的照片和视频，据说2月11日是“地球完美的重 力角度，是唯一一天可以让扫帚独自站立的日子”最后发现是假新闻。如图所示静止站立中的扫帚（图 中扫帚柄是倾斜的），下列分析正确的是（）

6、地面给扫帚的作用力方向沿扫帚柄倾斜向上扫帚之所以立起来是因为重力方向沿着扫帚柄扫帚受到竖直向下的重力和地面给扫帚竖直向上的作用力扫帚所受合力不为零【答案】C【解答】A、依据弹力方向与接触面垂直，则地面给扫帚的作用力方向垂直地面竖直向上，并不是沿扫帚 柄倾斜向上，故A错误；B、重力方向总是竖直向下，与扫帚之能否立起来无关，故B错误；C、根据扫帚处于平衡，结合平衡条件，则其受到竖直向下的重力和地面给扫帚竖直向上的作用力，故。 正确；D、静止站立中的扫帚，受力平衡，其合力为零，故D错误。（2020-虹口区二模）消防员沿竖直杆匀速向上爬时，手与杆间的弹力大小为Fn1，受到的摩擦力大小为Ff1；沿竖直杆

7、匀速向下滑时，手与杆间的弹力大小为FN2,受到的摩擦力大小为F.则以下关系正确的 是（ ）A. FN1 = FN2, Ff1 = Ff2B. FN1FN2, Ff1 = Ff2D. FN1 = FN2, Ff1Ff2【答案】C【解答】设消防员的重力为G。消防员沿竖直杆匀速向上爬时，消防员在竖直方向受到重力和静摩擦力Ff1，由平衡条件得知，Ff1 = G，方向竖直向上;消防员沿竖直杆匀速向下滑时，消防员在竖直方向受到重力和滑动摩擦力Ff2,由平衡条件得知，FnG, 方向竖直向上;故Ff1与Ff2大小相等，方向相同；因向上爬时受到静摩擦力，那么对应的最大静摩擦力大于重力的，因此手与杆间的弹力比沿竖

8、直杆匀速 向下滑时的手与杆间的弹力大，即FN1FN2,故ABD错误，C正确。(2020一模拟)正在海上行驶的一艘帆船，行驶方向如图所示，海风吹来的方向与船行驶的方向夹角为 53，升起风帆，调整风帆的角度，使海风垂直吹在帆面上，若海风吹在帆面上的风力大小为500N，则 沿船行驶方向获得的推力大小为(sin53=0.8，cos53=0.6)()广y风300NB. 375NC. 400ND. 450N【答案】A【解答】对垂直作用于帆面上的风力进行分解，分解成沿船的行驶方向和垂直于行驶方向的力，将力F进行分解，如图所示，则有：F1 = Fsin37=500X0.6N=300N，故 A 正确，BCD 错

9、误；F%二.多选题（2020-河西区二模）橡皮筋具有与弹簧类似的性质，如图所示，一条质量不计的橡皮筋竖直悬挂，劲度 系数k=100N/m，橡皮筋上端安装有拉力传感器测量橡皮筋的弹力。当下端悬挂一个钩码，静止时拉力 传感器读数为10N,现将一个完全相同的钩码轻轻挂在第一个钩码的下方，取g=10m/s2,则（ ）%悬挂第二个钩码的瞬间，拉力传感器的读数仍为10N悬挂第二个钩码的瞬间，钩码间的弹力大小是20N悬挂第二个钩码后，拉力传感器的读数恒为20N悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时下降的高度为10cm【答案】AD【解答】当下端悬挂一个钩码，静止时拉力传感器读数为10N，则钩码的重力为10N，A

10、、悬挂第二个钩码的瞬间，橡皮筋的弹力不变，橡皮筋对拉力传感器的作用力仍为10N，拉力传感器的 读数仍为10N，故A正确；B、悬挂第二个钩码的瞬间，以两个钩码为研究对象，根据牛顿第二定律可知，mg=2ma，研究下面的钩 码，mg - F = ma，解得钩码间的弹力：F-=5N，故 B错误；C、橡皮筋的弹力不能突变，悬挂第二个钩码后，橡皮筋的形变量逐渐增大，则拉力传感器的读数逐渐增 大，故C错误；D、悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时，两个钩码受到重力与橡皮筋的弹力等大反向，钩码下降的 高度：h=E7N/m=01m= 10cm，故 D 正确。k 100（2020-怒江州二模）如图所示，下雨天，足

11、球运动员在球场上奔跑时容易滑倒，设他的支撑脚对地面的作用力为F，方向与竖直方向的夹角为0,鞋底与球场间的动摩擦因数为p下面对该过程的分析正确的是（ ）下雨天，动摩擦因数g变小，最大静摩擦力增大奔跑步幅越大，越容易滑倒当gVtanO时，容易滑倒当gtan0时，容易滑倒【答案】BC【解答】A、下雨天，地面变光滑，动摩擦因数g变小，最大静摩擦力减小，故A错误。B、将力F分解，脚对地面的压力为FcosO，奔跑幅度越大，夹角0越大，则压力越小，最大静摩擦力越小，人越容易滑倒，故B正确。CD、当Fsin0gFcos0时，人容易滑倒，此时gtan0，故C正确，D错误。（2020湖北二模）一名杂技演员在两幢高

12、10m的楼之间表演“高空走钢丝”。当他缓慢经过钢丝的中点 时，钢丝与水平方向的夹角为10，已知演员及横杆的总质量为60kg，钢丝重量不计。重力加速度为 10m/s2，sin10=0.17，下列说法正确的有（）演员经过解丝中点时，钢丝上的力约为3530N演员经过钢丝中点时，钢丝上的张力约为1765N演员经过中点后又向右走了几步停下来，此时钢丝对演员的作用力方向朝左上方如果更换一根更长的钢丝表演，演员经过钢丝中点时，钢丝绳上的张力会减小【答案】BD【解答】AB、以脚与绳子的接触点为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据根据平衡条件:2FsinO=mg得：F = _ .吃，=疽?，+ NF765N，

13、故A错误，B正确；2sml0 NX U. UC、演员经过中点后又向右走了几步停下来，此时钢丝对演员的作用力方向仍朝竖直向上，与自身重力平 衡，故C错误；D、演更换一根更长的钢丝表演，演员经过钢丝中点时，导致两绳子的夹角减小，因两绳子的合力不变， 依据力的平行四边形定则，则钢丝绳上的张力会减小，故D正确。（2018-锡山区校级模拟）如图是一辆静止在水平地面上的自卸车，当车厢缓慢倾斜到一定程度时，货物 会自动沿车厢底部向车尾滑动。上述过程，关于地面对车的摩擦力，下列说法正确的是（）货物匀速滑动时，无摩擦力货物匀速滑动时，摩擦力方向向后货物加速滑动时，摩擦力方向向前货物加速滑动时，摩擦力方向向后【答

14、案】AD【解答】解：AB、当货物匀速滑动时，则可将车与物当作整体，那么处于平衡状，因此地面对车没有摩 擦力，故A正确，B错误；CD、当货物加速滑动时，隔离法，对货物受力分析，则车对物的支持力与滑动摩擦力的合力方向，在竖 直方向偏向后，那么货物对车的作用力，则为竖直方向偏左，导致车有前运动的趋势，因此地面对车的 摩擦力方向向后，故C错误，D正确；三实验题(2020-广州二模)在“验证力的平行四边形定则”实验中，橡皮条一端固定在贴有白纸的水平木板H 点，另一端栓上两根细绳，每根细绳分别连着量程为5N、最小刻度为0.1N的弹簧测力计A和B，平行 木板沿两个不同的方向拉弹簧测力计。某次实验，当橡皮条与

15、两细绳的结点被拉到O点时，两细绳刚好 相互垂直，弹簧测力计的示数如图甲所示。两细绳对结点的拉力大小可由A、B分别读出：Fa=N和Fb=N；请在图乙的方格纸(一小格边长表示0.5N )上画出这两个力及它们合力的图示。【解答】(1)弹簧测力计的分度值为0.1N，由图示弹簧测力计可知，其示数Fa=4.00N, Fb=2.50N。(2)根据所选标度作出力Fa、Fb的图示，然后以表示两力的线段为临边作平行四边形，平行四边形的 对角线是两拉力的合力，如图所示；(2020-武汉模拟)某同学做“测定木块与木板间动摩擦因数”的实验，测滑动摩擦力时，他设计了两种 实验方案：方案一：木板固定在水平面上，用弹簧测力计

16、水平匀速拉动木块，如图甲所示；方案二：用弹簧测力计水平地钩住木块，用力使木板在水平面上运动，如图乙所示。除了实验必须的弹簧测力计、木块、木板、细线外，该同学还准备了若干重均为2.00N的砝码。 上述两种方案中，更便于操作和读数的方案 (填“甲”或“乙”)。该同学在木块上加砝码，改变木块对木板的压力，记录了5组实验数据，并根据数据正确地在坐标 纸上作出木块受到的滑动摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象如图丙。由图象可知，木块重为 N,木块与木板间的动摩擦因数为 。己印【答案】(1)乙；(2) 6.00； 0.25。【解答】解：(1)方案乙更合理，理由是：图乙中固定弹簧测力计，拉动木板做相对运动

17、，更容易控制拉动的速度，使示数更稳定，测量更准确。(2)由图象可以看出，在砝码对木块压力为0时，木块对木板最初的摩擦力为1.50N，而且木块与木板间的动摩擦力随着压力的增大而增大，即木块与木板间的动摩擦力大小受压力大小的影响。当砝码对木块的压力F = 0时，摩擦力#0，所以图象不过原点的原因是：压力N中漏掉了木块的重力。由题意可知，图象的斜率：k=p苛= 0.25在砝码对木块压力为0时，木板对木块也有摩擦力为1.50N。即 f=gF = gG=1.5N所以木块重力G=6.00N。四.解答题(2018秋信阳期末)如图所示，质量为m1的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧k1上，上端与轻弹 簧k2相连

18、，轻弹簧k2上端与质量也为m2物体B相连，物体B通过轻绳跨过光滑的定滑轮与轻质小桶P 相连，A、B均静止.现缓慢地向小桶P内加入细砂，当弹簧灯恰好恢复原长时，(小桶一直未落地)求小桶P内所加入的细砂质量；小桶在此过程中下降的距离.【答案】m+m2； (2) (m+m2)gkl w【解答】(1)当灯恢复原长时，对AB整体分析，绳子的拉力为F=(m1+m2)g，即小桶中细砂的质量为m1+m2.(2)开始时，对AB分析，k1x1=(m1+m2)g，弹簧k1的压缩量为:x1对B分析，k2x2=m2g，弹簧k2的压缩量为:X2当好恢复原长时，对A分析，k2x2/=m1g，弹簧k2的伸长量为:在此过程中，小桶下降的距离为:h=x1 +x9+x2 /=( m1 +m2) g (（2018秋雅安期末）如图所示，一名患者正在颈椎牵引机上做颈椎牵引治疗，两条牵引软带将患者头 部上拉，牵引软带上部固定在钢制横梁上，两条牵引软带与钢制