2023山东版物理高考第二轮复习-专题二 相互作用

2023山东版物理高考第二轮复习

专题二相互作用

一、选择题

1.（2022和平二模,5）农村在修建住房时,常用如图所示的简易机械装置来搬运建筑材料。光滑滑轮用通

过轴心（）的竖直轻杆固定在支架上的0'点,开始乙手中的绳子松弛,甲站在地面上通过定滑轮缓慢拉动

绳子端点A,使材料竖直上升到达楼顶之后,乙再在楼顶水平拉着BC绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上。

整个过程中甲的位置一直不动，下列说法正确的是（）

二、非选择题

A.材料竖直上升过程中,轻杆（）（）'上的力一定沿竖直方向

B.乙移动建筑材料的过程中，甲对绳的拉力保持不变

C.乙移动建筑材料的过程中，乙对BC绳的拉力大小不变

D.乙移动建筑材料的过程中,甲对地面的摩擦力逐渐增大

答案D材料竖直上升过程中，以定滑轮为研究对象,由于定滑轮与甲这一侧绳子0A拉力存在水平向

左的分力,根据受力平衡可知,轻杆（）0'对滑轮的作用力一定有水平向右的分力,故轻杆（）（）'上的力不沿

竖直方向,A选项错误;乙移动建筑材料的过程中，可知滑轮与乙这一侧绳子0C与竖直方向的夹角9逐

渐变大，以C点为对象，根据受力平衡可得加=器,T*=mgtan0,可知随着0的增大,T,“增大,加增大,

故甲对绳的拉力增大，乙对BC绳的拉力增大,B、C选项错误;乙移动建筑材料的过程中,对甲受力分析,

由受力平衡可知,地面对甲的摩擦力大小等于绳子0A对甲的拉力在水平方向的分力,由于0A绳对甲的

拉力增大,且（）A绳与水平方向夹角不变,可得地面对甲的摩擦力逐渐增大,根据牛顿第三定律可得，甲对

地面的摩擦力逐渐增大,D选项正确。

2.物理生活（2022南开一模,5）弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一,许多著名的篮球

运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”。弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一

系列相关动作的过程,屈膝是其中的一个关键动作。现把人屈膝时的情境简化为如图所示模型,设人屈

膝下蹲至膝关节弯曲的角度为9时，大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、

小腿骨对膝关节的作用力大致相等，则脚掌所受地面竖直向上的弹力为（）

答案A设大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大小为件,已知它们之间的夹角为0,F为它们的合力的

大小，作出平行四边形如图所示，有Rcos芸，则脚掌对地面竖直向下的压力为F『Fisin*由牛顿第

三定律可知脚掌所受地面竖直向上的弹力为tanp故选A。

3.物理生活1（2022天津阶段练习）随着北京冬奥会的成功举办，冰雪项目备受人们的喜爱。如图所示，

同学们坐在相同的轮胎上,先后从倾角相同的平直雪道同一高度由静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦

因数均相同，不计空气阻力。雪道上的同学们（）

A.在沿雪道下滑过程中均做匀速直线运动

B.在下滑过程中每个人的机械能均守恒

C.在同一雪道上大家前后的间距随时间不断增大

D.所受重力沿雪道向下的分力相同

答案C在沿雪道下滑过程中均做匀加速直线运动,A错误;在下滑过程中，轮胎对人有与运动方向相

反的静摩擦力作用,所以轮胎对人做负功,每个人的机械能不守恒,B错误；同学们坐在轮胎上沿雪道下

滑过程中做匀加速直线运动,由△x=ia（t+to）4at2=1a（20+馅）可知,在同一雪道上大家前后的间距随

时间不断增大,C正确;由于同学们的重力不一定相同,故所受重力沿雪道向下的分力不一定相同,D错误。

4.体育运动I（2022北京东城一模）国际拔河比赛根据每队8名运动员的体重分成若干重量级别，同等级

别的两队进行比赛。比赛中运动员必须穿“拔河鞋”或没有鞋跟等突出物的平底鞋，不能戴手套。比赛

双方相持时,运动员会向后倾斜身体,使地面对人的作用力与身体共线。不计拔河绳的质量,下列说法正

确的是（）

A.获胜队伍对绳的拉力大于对方队伍对绳的拉力

B.因为绳子的拉力处处相等,所以两队队员受到的地面摩擦力总是相等

C.双方相持时，若绳子拉力增大，则地面对运动员的作用力增大

D.双方相持时,运动员身体后倾,减小与地面间的夹角,是为了增加与地面间的正压力

答案c对绳子分析可知,两队伍对绳子的拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，故A错误;对两队

伍整体分析可知,当整体突然向获胜的一方移动时,获胜一方受到的静摩擦力大于另一方受到的静摩擦

力,故B错误;双方相持时,运动员改变身体与地面间的夹角,对人受力分析,竖直方向有N=mg,所以支持

力N不变,由牛顿第三定律可知,运动员与地面间的正压力不变,D错误;双方相持时,运动员受到地面的

支持力不会变，在水平方向有f=T,若绳子拉力Tt曾大,静摩擦力f增大,则静摩擦力和支持力的合力增大,

即地面对运动员的作用力增大,故C正确。

5.物理生活I（2022广东梅州二模）2022年春晚舞蹈《只此青绿》表演中,需要舞者两脚前后分开,以胯

部为轴，上半身后躺,与地面近乎平行,在舞者缓慢后躺的过程中,下列说法不正确的是（）

A.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力

B.舞者所受的支持力始终等于舞者的重力

C.舞者越向下躺，重心越低

D.舞者两脚间品就大,下弯时越稳定

答案A人对地面的压力和地面对人的支持力是一对作用力与反作用力，选项A错误;舞者缓慢后躺，

可认为每一时刻都是平衡状态,则舞者所受的支持力始终等于舞者的重力,选项B正确;舞者越向下躺，

整个身体的重心越低,选项C正确;舞者两脚间距越大,重心越向下,下弯时越稳定,选项D正确。

6.物理生活1（2022河北名校联盟二模）如图甲所示，一艘帆船正逆风行驶。图乙是帆船逆风行驶的简单

受力分析图，风力F=l（rN、方向与帆面的夹角为0=30°,航向与帆面的夹角也为0=30。，风力在垂直

帆面方向的分力推动帆船逆风行驶，则风力F在航向方向的分力为（）

甲

Mlllll/航向

风在垂直

帆面方向

的分力

乙

A.5.0X10'NB.2.5X10'N

C.2X10'ND.10'N

答案B把风力F在沿着帆面和垂直帆面的方向分解，风在垂直帆面方向的分力为F、=Fsin0,再把

风在垂直帆面方向的分力F、在沿着航向和垂直航向的方向分解,风力F在航向方向的分力F。就是F、沿

着航向方向的分力,F产Rsin6,综合可得Fo=Fsin2。，代入数据得F°=2.5X10,N,选项B正确。

7.物理生活1（2022内蒙古二模）“V”形吊车在港口等地有重要的作用。如图所示,底座支点记为0

点,0A为“V”形吊车的左臂,0A上端A处固定有定滑轮,0B为活杆且为“V”形吊车的右臂，一根钢索连

接底座与B点另一根钢索连接B点后跨过定滑轮吊着一质量为M的重物,重物静止。已知左臂0A与水

平面的夹角为a,左臂OA与钢索AB段的夹角为0,且左臂0A与右臂OB相互垂直,左臂0A和右臂0B

总质量为m,钢索质量忽略不计，不计一切摩擦,重力加速度为g.则下列说法正确的是（）

A.定滑轮对钢索的支持力为2Mg•cosF-2a+28)

B.AB段钢索所受到的拉力为2Mg

C.右臂0B对钢索的支持力为Mgcos（g+e）

sma

D.底座对左臂0A、右臂（）B、重物整体的支持力为（M+m）g

答案A如图1所示,设重物所在位置为C点，则A点两侧钢索的夹角为NCAB=90°-a+9=号型，

定滑轮只改变钢索拉力的方向,不改变拉力的大小,则钢索对定滑轮的作用力方向沿着NCAB的角平分

线，重物静止，则A点两侧钢索中拉力均为此，则F合=2Mgcos（号型）,由牛顿第三定律可知，定滑轮对

钢索的作用力F合'=2Mgcos（号2），故A正确,B错误;以B点为研究对象,受力分析如图2所示,沿x

轴方向，由平衡条件得Mgcos（a-9）=Fsina,解得FEg立2故C错误;以左臂0A、右臂0B、重

l（sina

物整体为研究对象，右侧钢索对整体有向下的拉力F,则底座对整体的支持力大于（M+m）g,故D错误。

8.物理生活1（2022河南大联考二）如图所示是常用的千斤顶,摇动手柄时,螺纹轴能迫使千斤顶的两臂

靠拢，从而将重物顶起。利用两个相同的千斤顶分别顶起质量为皿、m，的重物，顶起过程中，当上方两臂

之间的夹角分别为120。、106。时，两个千斤顶臂上的作用力大小相等。已知sin53。=0.8,cos

53°=0.6,则m：叱为（）

A.5：3B.5：4C.5：6D.3：4

答案c假设两次操作中两臂作用力大小相等时，弹力均为F,根据力的平行四边形定则可得2Fcos

60°=mig,2Fcos53°=ni2g,解得叫：m2=5:6,选项C正确。

9.物理生活（2022安徽合肥第二次质检）图甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持

水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成,两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点

相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图乙所示,则图甲中上、下各一

根绳中的张力大小之比为（）

A.1：1B.2：1C.5：2D.5：4

答案C设一个篮子的质量为m,连接下篮的每根绳子的拉力为”,对下篮，根据平衡条件得4T2=mg,解

得4=詈,设连接上篮的每根绳子的拉力为绳子与竖直方向夹角为9,对两个篮整体由平衡条件得

4Tleos©=2mg,根据几何关系得sin。4=0.6,联立解得Ti=|mg,则?故C正确。

4-Uo/2N

10.（2022长沙一中月考八,5）如图所示为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑钱链连接，转

动手柄,通过水平螺纹轴减小M、N间的距离,以抬高重物。保持重物不变,MP和PN夹角为120。时N点

受到螺纹轴的作用力为F,;MP和PN夹角为60。时N点受到螺纹轴的作用力为f<0不计支持臂和螺纹轴

的重力，则R与艮大小之比为（）

手柄

A.1：1B.1：3

C.V3：1D.3：1

答案D当两臂间的夹角为120。时，两臂受到的压力为N产厂/=（；,对N点分析,N点受到螺纹轴的

2cos60

作用力为F,=2Mcos30。=gG;当两臂间的夹角为60。时，两臂受到的压力N口丁之一=与；,对N点分

2cos3。3

析,N点受到螺纹轴的作用力为&=24COS600考G,则有%：F2=3：1,故A、B、C错误,D正确。

11.（2022长沙长郡中学月考四,4）挂灯笼的习俗起源于西汉时期，已成为中国人喜庆的象征。如图所示,

由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼,中间的细绳是水平的,另外四根细绳与水平面所成

的角度分别为k和。2。下列关系式中正确的是（）

AT-2mgDT_mg

-

n.1OA~7.......-D.l,w一：一T

tan0ismO2

C.?Bc=2mgtan01D.sin。i=2sin。2

答案B由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，两边受姻通，对B点受力分析有TM,cos

92=TIK,TABsin02=mg,解得尸罢加=三小,故B正确;对A受力分析,由平衡条件有T。,、cos。FTABCOS

sin©2tan6?

02,Tsin0^mg+T.wsin02,解得弋，tan0尸2tan。2,■，故A、C、D

1Msm。1sinJ】cos6?tan

错误。

12.物理生活［2022广东六校联考（四），3］一枚磁钉将一张A4白纸“吸”在竖直静立的磁性白板上。磁

钉与纸始终处于静止状态。下列说法中正确的是（）

A.A4纸受五个力

B.A4纸对白板的摩擦力竖直向上

C.A4纸的重力与白板对它的摩擦力是一对平衡力

D.磁钉对白板的吸引力与白板对磁钉的吸引力是一对平衡力

答案A纸受到重力、磁钉和白板对它的正压力、磁钉和白板对它的摩擦力，共5个力作用,故A正确;

白板对纸的摩擦力方向向上,由牛顿第三定律知纸对白板的摩擦力方向向下,故B错误;纸在竖直方向受

到重力与磁钉和白板对它的摩擦力而平衡,故白板对它的摩擦力与重力并不是一对平衡力,故C错误;磁

钉对白板的吸引力与白板对磁钉的吸引力是一对作用力和反作用力,故D错误。

13.物理生活（2022广东新高考联合测评,2）如图所示，小孩斜挎着重力为G的水壶静止站立,水壶与身

体接触面视为竖直平面,现保持背带跨肩位置不变,将背带缩短一小段,如图中虚线所示。忽略水壶与身

体间的摩擦，关于背带缩短后,下列说法正确的是（）

UU

A.背带对水壶的拉力变大

B.背带对水壶的拉力变小

C.小孩腰部对水壶的支持力变小

D.小孩腰部对水壶的支持力大小不变

答案A对水壶进行受力分析如图所示

由平衡条件可知，重力G与腰部对水壶的支持力F、的合力大小等于拉力T,根据几何关系可得T=焉,F后G

tan0,背带缩短后。角变大，所以T和R均变大，故A正确,B、C、D错误。

14.物理生活I（2022广东深圳一模,3）如图所示,两轻质肩带将裙子对称地悬挂在三角形衣架上晾晒。每

根肩带倾斜,A处肩带与衣架臂的夹角0>90。，则（）

A.衣架对裙子的作用力大于裙子的重力

B.每根肩带的拉力等于裙子重力的一半

C.A处肩带所受的静摩擦力小于肩带的拉力

D.A处肩带所受支持力等于肩带的拉力大小

答案C裙子处于平衡状态，衣架对裙子的作用力与裙子的重力等大反向,A错误;由于每根肩带拉力

的方向都不是竖直向上,根据力的合成与分解，每根肩带的拉力都大于裙子重力的一半,B错误;如图所

示，在A处,肩带所受静摩擦力和支持力的合力等于肩带拉力,而静摩擦力和支持力相互垂直，所以A处

肩带所受的静摩擦力与支持力均小于肩带的拉力大小,C正确,D错误。

15.物理生活［2022广东七校联合体联考(三)，3］如图,用甲、乙两根筷子夹一个小球,甲倾斜，乙始终竖

直,在竖直平面内，甲与竖直方向的夹角为0,不计摩擦，随着0缓慢减小，小球始终保持静止，则

()

A.筷子甲对小球的弹力变小

B.筷子乙对小球的弹力不变

C.两根筷子对小球的弹力均增大

D.两根筷子对小球的合力将增大

答案C分析小球受力情况，如图所示，根据平衡条件知限cossin9=mg,解得

9=FX„FN2

F、产鲁,七上号,则随着6减小,口、F”都在增大故A、B错误,C正确;由于小球处于静止状态,受到的

tan。sin0

合力一直为零，故D错误。

方法技巧应用解析法解决动态平衡的解题思路

(1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式；

(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况。

16.物理模型(2022浙江宁波中学模拟,8)新疆是我国最大的产棉区,自动采棉机能够在采摘棉花的同

时将棉花打包成圆柱形棉包,通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳地将其放下。放下棉包的过程可以简

化为如图所示模型,质量为m的棉包放在“V”形挡板上,两板间夹角为120。固定不变，“V”形挡板可

绕P轴在竖直面内转动,在使BP板由水平位置逆时针缓慢转动60°的过程中,忽略“V”形挡板对棉包

的摩擦力，已知重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.当BP板转过30。时,棉包对AP板的作用力大小为⑶g

B.当BP板转过30°时,棉包对AP板的作用力大小为mg

C.当BP板转过60。时,棉包受到三个力的作用

D.棉包对AP板的压力先增大后减小

答案ABP转过一个角度时的棉包受力如图所示

设BP给棉包的支持力为FB,AP给棉包的支持力为FA,合力为F,根据平衡条件知F=mg

当BP板转过30°时，N2=30°,/3=120°，根据正弦定理可得F、=蹩鬻一=多也

sinlzO3

根据牛顿第三定律知,棉包对AP板的作用力大小为gmg,故A正确,B错误;当BP板转过60°时,AP板处

于水平位置,不计摩擦,棉包只受到重力和AP板的支持力,BP板虽然与之接触,但没有弹力,所以受两个

力的作用，故C错误;由已知条件知/3=120。，所以/1+/2=60°,根据正弦定理得一二二当二3

又因为鼻=-^「，所以比值是一个常数。3片常数，在这个过程中，/2从0。增大到60°,所以F,、

逐渐增加,根据牛顿第三定律知棉包对AP的压力逐渐增大,故D错误。

17.物理生活（2022浙江衢州二模,6）如图甲，工人正使用“涂料滚”给墙壁粉刷涂料。如图乙，粉刷时

工人手持撑杆使涂料滚沿竖直墙壁缓慢移动,若涂料滚在向上缓慢移动过程中对墙壁的压力大小保持

不变，则（）

A.涂料滚受到的摩擦力方向向上,大小不变

B.涂料滚受到的摩擦力方向向上,大小变大

C.涂料滚受到的摩擦力方向向下，大小变大

D.涂料滚受到的摩擦力方向向下，大小变小

答案C由题意可知，工人手持撑杆使涂料滚沿竖直墙壁缓慢移动，涂料滚相对于墙壁有向上运动的

趋势，所以涂料滚受到的摩擦力方向向下,且涂料滚竖直方向受力平衡，有4:mg+f,其中a为撑杆与墙

壁的夹角，a角减小，摩擦力变大，故C正确,A、B、D错误。

18.（2022浙江9+1高中联盟期中,6）小易同学拍了一张乌龟沿墙角竖直运动的照片,下列说法中正确的

是（）

A.乌龟加速上爬时所受的摩擦力大于匀速上爬时所受的摩擦力

B.乌龟选择墙角竖直上爬,是因为墙角相对比较粗糙

C.假设乌龟匀速竖直向下运动，它对墙壁的压力越大，所受摩擦力也越大

D.乌龟竖直向下爬动时,受到竖直向上的滑动摩擦力

答案A根据牛顿第二定律可得乌龟所受的摩擦力大小为f=ma+mg,所以乌龟加速上爬时所受的摩擦

力大于匀速上爬时所受的摩擦力,A正确;乌龟选择墙角上爬，是因为墙角呈直角形,乌龟即使离开地面，

其两侧脚对墙面施加压力的同时,两面墙壁也可以对乌龟施加支持力和摩擦力,而乌龟在单面墙壁上则

无法上爬,B错误;假设乌龟匀速向下运动，则摩擦力与重力平衡,与它对墙壁的压力没有关系,C错误;乌

龟竖直向下爬动时,受到静摩擦力,D错误。

19.物理生活（2022江苏南通月考,2）如图甲所示,10个人用20根等长的绳子拉起一个鼓，一端系在鼓

上，一端用手拉住,每根绳子与竖直方向的夹角均相等，若绳子连接鼓的结点、拉绳子的手分别在其所在

圆周上均等间距分布，鼓处于静止状态且鼓面水平,忽略绳子质量,简化图如图乙所示。现仅使鼓在绳子

的作用下保持鼓面水平沿竖直方向缓慢下降，手的高度不变,其他条件不变,则在鼓缓慢下降过程中,下

列说法正确的是（）

A.绳子对鼓的合力变大

B.绳子对鼓的合力变小

C.每根绳子对人的作用力增大

D.每根绳子对人的作用力减小

答案D鼓缓慢下降,处于动态平衡，绳子对鼓的合力等于鼓的重力，合力不变,A、B错误;根据平衡条

件得20Fcos0=mg,解得尸=藁，鼓缓慢下降过程中绳子与竖直方向的夹角0变小，cos0变大,F

减小,C错误,D正确。

解题指导对于三维空间内物体的受力分析，不好画、也没有必要画出全部的受力分析图，但要通过空

间想象，抓住解题的根本,通过正交分解的方法,找到受力平衡的关系式。

20.物理生活（2022江苏扬州大桥中学调研,3）某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示，夹起玻璃

珠后,左侧筷子与竖直方向的夹角0为锐角，右侧筷子竖直,且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻

璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是（）

A.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大

B.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小

C.左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大

D.右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大

答案C对玻璃珠受力分析如图所示。玻璃球受到重力（；、左侧筷子对玻璃珠的弹力％、右侧筷子对

玻璃珠的弹力吃在三个力的作用下处于平衡状态。根据力的平衡可知,两侧筷子对玻璃珠的合力与重

力等大反向，故A、B错误。根据力的平衡条件，竖直方向有Rsin9=G，水平方向有cos0,联立

得Fi=-^-,Fz=Gcot9,由于0小于90°,则一定有Fi>G,而F?不一定大于G,故C正确,D错误。

21.物理科技I（2022江苏常州一模,2）歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞

机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知

在歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比（垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比）

为底。飞机的重力为（；,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是（）

A"B.去喋町

答案I）飞机受到重力（；、发动机推力3、升力邑和空气阻力f作用,重力的方向竖直向下，升力F2

的方向竖直向上,空气阻力f的方向与F,垂直如图所示。

歼-20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航,则水平方向K=f,竖直方向B+F尸G,其中I*同f,解得

Ft=G-V15f,则Fi2=42+&2=]6f2_2«^Gf+G2,观察得知F/表达式为开口向上,对称轴为f=^pG的抛物

线,即当f若G时F：取得最小值,将f的取值代入Fj表达式，解得F,故选D。

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一题多解本题也可用矢量三角形来求解。已知飞机所受竖直升力和水平阻力之比为底，则此二力的

合力F空方向固定,二力合力与竖直方向的夹角0满足tan。=盍，而飞机重力G大小和方向均不变，

据此构建矢量三角形如图所示，可知推力最小时F推与F空垂直，则有F推,,,『Gsin0故选I）。

F空

22.（2022湖南名校联盟第一次联考,11）如图所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的

分解,A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。A

连接质量不计的细绳，可沿固定的圆弧形板移动。B