新高考版物理总复习专题二 相互作用（试题练）教学讲练

物理高考总复习PAGEPAGE14学好数理化，走遍天下都不怕专题二相互作用考情探究课标解读考情分析备考指导考点内容常见的三种力、力的合成与分解1.认识重力、弹力与摩擦力。2.通过实验,了解胡克定律。3.知道滑动摩擦和静摩擦现象,能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。4.通过实验,了解力的合成与分解,知道矢量和标量。本专题是力学的基础,是贯穿整个物理学的核心。从力学的基本概念出发,通过研究重力、弹力、摩擦力,逐步认识力的矢量性、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,这就决定了本专题知识在高考中的重要位置。受力分析是研究物体运动状态和运动规律的前提,并且将贯穿力学和电学问题分析的全过程。从历年命题看,本部分内容在高考命题中也有两大趋势:一是向着选择题单独考查的方向发展;二是选择题单独考查与电学综合考查并存。受力分析、共点力的平衡能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。真题探秘基础篇固本夯基基础集训考点一常见的三种力、力的合成与分解1.如图所示,粗糙长木板l的一端固定在铰链上,木块放在木板上,开始时木板处于水平位置。当木板向下转动,θ角逐渐增大的过程中,摩擦力Ff的大小随θ角变化最有可能的是()答案B2.(2020届河北定州模拟)如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O'点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO'段水平,长度为L,绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L,则钩码的质量为()A.22M B.32M C.2M D.答案D3.如图所示,倾角为θ=30°的光滑斜面上固定有竖直光滑挡板P,横截面为直角三角形的物块A放在斜面与P之间。则物块A对竖直挡板P的压力与物块A对斜面的压力大小之比为()A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.3∶4答案B考点二受力分析、共点力的平衡4.(2018河北定州期中,10)(多选)如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A、B分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接,现在用力将小球B缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F=10N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)()A.小球A只受到杆对A的弹力B.小球A受到的杆的弹力大小为20NC.此时轻绳与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为2033D.小球B受到杆的弹力大小为103N答案BD5.(2018山东济宁质检)如图所示,一长木板静止在倾角为θ的斜面上,长木板上一人用力推长木板上的物块,使物块与长木板间的摩擦力刚好为零,已知人、物块、长木板的质量均为m,人、物块与长木板间的动摩擦因数均为μ1,长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.斜面对长木板的摩擦力大小为mgsinθB.斜面对长木板的摩擦力大小为3μ2mgcosθC.长木板对人的摩擦力大小为2μ1mgcosθD.长木板对人的摩擦力大小为2mgsinθ答案D6.(2017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.3C.33 D.答案C综合篇知能转换综合集训拓展一弹力方向的判定1.(2019海南模拟)图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是()答案C拓展二对静摩擦力的判定2.(2020届河北模拟)如图所示,质量为1kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,从t=0开始以初速度v0沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,g取10m/s2,向右为正方向,该物体受到的摩擦力Ff随时间变化的图像是(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()答案A

拓展三动杆和定杆问题的思考方法3.(2020届天津期中)如图所示的四个图中,AB、BC均为轻质杆,各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接,两杆都在B处由铰链连接,且系统均处于静止状态。现用等长的轻绳来代替轻杆,能保持平衡的是()A.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B.图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C.图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D.图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁答案B拓展四“活结”和“死结”问题的思考方法4.(2019湖北沙市中学考试)(多选)如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细线悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是()A.B与水平面间的摩擦力增大B.地面对B的弹力增大C.悬于墙上的线所受拉力不变D.A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等答案ABD拓展五解决平衡问题的基本思路5.(2020届山东泰安模拟)如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点。现在两个小球上分别加上水平的外力,其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是()答案A应用篇知行合一应用一应用“隔离法”与“整体法”探究平衡问题应用集训1.(2019浙江温州模拟)(多选)如图所示,木板C放在水平地面上,木板B放在C的上面,木板A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧测力计与固定的竖直墙壁相连,A、B、C质量相等,且各接触面间动摩擦因数相同,用大小为F的力向左拉动C,使它以速度v匀速运动,三者稳定后弹簧测力计的示数为T。则下列说法正确的是()A.B对A的摩擦力大小为T,方向向左B.A和B保持静止,C匀速运动C.A保持静止,B和C一起匀速运动D.C受到地面的摩擦力大小为F-T答案ACD2.(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的拉力一直减小且减小了23B.细线FC的拉力先减小后增大,其最小值为mgC.细线FC的拉力一直减小且减小了mgD.轻杆的弹力先减小后增大,其最小值为33答案AB应用二探究平衡问题中的临界与极值问题应用集训1.课堂上,老师准备了“∟”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按图所示(截面图)方式堆放在木板上,则木板与水平面夹角θ的最大值为()A.30° B.45° C.60° D.90°答案A2.(2018广东汕头二模)重力都为G的两个小球A和B用三段轻绳如图连接后悬挂在O点上,O、B间的绳子长度是A、B间的绳子长度的2倍,将一个拉力F作用到小球B上,使三段轻绳都伸直且O、A间和A、B间的两段绳子分别处于竖直和水平方向上,则拉力F的最小值为()A.12G B.33G C.G D.答案A3.(2018湖北四地七校联考,9,4分)(多选)如图所示,位于水平面上的质量为m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,重力加速度为g。则F的最小值Fmin和方向(与水平方向夹角的正切)分别为()A.Fmin=μmg1+μ2 B.FC.tanθ=μ D.tanθ=1答案AC应用三应用图解分析法探究动态平衡应用集训1.如图所示,两个小球a、b质量均为m,用细线相连并悬挂于O点,现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F,使整个装置处于静止状态,且Oa与竖直方向夹角为θ=45°,已知弹簧的劲度系数为k,则弹簧形变量不可能是()A.2mgk C.42mg3答案B2.(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BC应用四应用力的分解探究斧头劈木柴类问题、拖把拖地类问题应用集训1.(2020届湖北宜昌部分示范高中教学协作体期中联考,8,4分)刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈,如图所示是用斧头劈木柴的示意图。劈的纵截面是一个等腰三角形,使用劈的时候,垂直劈背加一个力F,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开。设劈背的宽度为d,劈的侧面长为l,不计斧头的自身重力,则劈的侧面推压木柴的力约为()A.dlF B.ldF C.l2dF答案B2.(2019福建龙岩质检)如图所示,质量为m的物块静止于斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,逐渐增大斜面的倾角θ,直到θ等于某特定值φ时,物块达到“欲动未动”的临界状态,此时的摩擦力为最大静摩擦力,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求θ角满足什么条件时物块总与斜面保持相对静止。答案tanθ≤μ应用五应用相似三角形法探究平衡问题应用集训1.(2019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。如果小圆环、滑轮的大小和质量以及所有的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,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.sinα2C.2sinα2 D.2答案C2.(2018河北五校联考,7)如图所示,质量分布均匀的细棒中心为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逐渐变小,N大小不变B.F逐渐变小,N大小变大C.F先变小后变大,N逐渐变小D.F先变小后变大,N逐渐变大答案A5年高考A组基础题组1.(2016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D2.(2019江苏单科,2,3分)如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为()A.Tsinα C.Tsinα D.Tcosα答案C3.(2019课标Ⅲ,16,6分)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示,两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则()A.F1=33mg,F2=32mg B.F1=32mg,F2C.F1=12mg,F2=32mg D.F1=32mg,F2答案D4.(2019课标Ⅱ,16,6分)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33,重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500N,则物块的质量最大为(A.150kg B.1003kg C.200kg D.2003kg答案A5.(2019天津理综,2,6分)2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是()A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布答案C6.(2017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BB组综合题组1.(2015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.1μ1μ2C.1+μ1μ答案B2.(2016课标Ⅱ,14,6分)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()A.F逐渐变大,T逐渐变大 B.F逐渐变大,T逐渐变小C.F逐渐变小,T逐渐变大 D.F逐渐变小,T逐渐变小答案A3.(2016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。不计所有摩擦。小物块的质量为()A.m2 B.32C.m D.2m答案C4.(2016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,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则()A.绳OO'的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化答案BD5.(2017课标Ⅰ,21,6分)(多选)如图,柔软轻绳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>π2)。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中(A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小答案AD6.(2019课标Ⅰ,19,6分)(多选)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止,则在此过程中()A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加答案BDC组教师专用题组1.(2015广东理综,19,6分)(多选)如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有()A.三条绳中的张力都相等B.杆对地面的压力大于自身重力C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力答案BC2.(2015海南单科,8,5分)(多选)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O。整个系统处于静止状态。现将细线剪断。将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g。在剪断的瞬间,()A.a1=3g B.a1=0C.Δl1=2Δl2 D.Δl1=Δl2答案AC3年模拟时间:50分钟分值:50分一、单项选择题(每题3分,共18分)1.(2020届天津一中第一次月考,8)如图所示,表面光滑半径为R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O'处有一个不计摩擦的定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,两小球均可视为质点。两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为l1=2.4R,l2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1∶m2为()A.24∶1 B.25∶1C.24∶25 D.25∶24答案D2.(2019安徽合肥一检)如图所示,倾斜直杆的左端固定在地面上,与水平面成θ角,杆上穿有质量为m的小球a和轻质环b,两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接。当a、b静止时,Oa段绳与杆的夹角也为θ,不计一切摩擦,重力加速度为g。则下列说法正确的是()A.a受到2个力的作用B.b受到3个力的作用C.绳对a的拉力大小为mgtanθD.杆对a的支持力大小为mgcosθ答案C3.(2020届海南模拟)一串小球彼此用轻绳连接,并悬挂在空中。在稳定水平风力作用下发生倾斜,悬绳与竖直方向的夹角为30°,如图所示。设每个球的质量均为m。则自上往下第一个球对第二个球的拉力大小为()A.23mg B.23mg3 C.答案C4.(2020届山东泰安摸底)如图所示,一条不可伸长的轻质细绳一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物,另一端与另一轻质细绳相连于c点,ac=l2,c点悬挂一质量为m2的重物,平衡时ac正好水平,此时质量为m1的重物上表面正好与ac在同一水平线上且到b点的距离为l,到a点的距离为54l,则两重物的质量之比m1mA.52 B.2 C.54 答案C5.(2019广东百校联盟)质量为M的半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端固定一个竖直挡板AB,在P上放两个大小相同的光滑小球C和D,质量均为m,整个装置的纵截面如图所示。开始时P、C球心连线与水平面的夹角为θ,P、D球心连线处于竖直方向,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是()A.P和挡板对C的弹力分别为mgtanθB.地面对P的摩擦力大小为零C.使挡板缓慢地向右平行移动,但C仍在P和挡板AB作用下悬于半空中,则地面对P的摩擦力将不断增大D.使挡板绕B点顺时针缓慢转动,P始终保持静止,则D一定缓慢下滑答案C6.(2020届湖南长沙模拟)如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上,现向b盒内缓慢加入适量砂粒,a、b、c始终处于静止状态,下列说法中正确的是()A.b对c的摩擦力可能先减小后增大B.地面对c的支持力可能不变C.c对地面的摩擦力方向始终向左D.弹簧的弹力可能增大答案A二、多项选择题(每题4分,共12分)7.(2020届河北枣强中学第一次月考,9)如图甲所示,一木块受到水平力F的作用静止在倾角为α的斜面上,此力F的方向与斜面底边平行,当力F逐渐增大时,得到木块所受的摩擦力f和水平力F的大小关系如图乙所示。若木块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,图中