2023-2024届一轮复习人教版 章末真题2　相互作用 作业

章末真题练2相互作用

1.（2021・广东卷,3）唐代《耒相经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势

之一是起土省力。设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F

与竖直方向的夹角分别为α和B,α<B,如图所示。忽略耕索质量，

耕地过程中，下列说法正确的是（B）

A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大

B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大

C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力

D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力

解析：曲辕犁耕索的拉力在水平方向上的分力为FSinα,直辕犁耕索

的拉力在水平方向上的分力为FSinB,由于a<B,则FSinβ>Fsin

a,A错误；曲辕犁耕索的拉力在竖直方向上的分力为Fcosa,直辕

犁耕索的拉力在竖直方向上的分力为FcosB,由于a<B,故Fcos

a>FcosB,B正确；作用力与反作用力大小相等,耕索对犁的拉力与

犁对耕索的拉力是一对作用力与反作用力，故耕索对犁的拉力大小等

于犁对耕索的拉力,C、D错误。

2.（2022•广东卷，1）如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时,

连接AB的轻绳处于绷紧状态。0点是三根轻绳的结点,F、FI和F2分

别表示三根绳的拉力大小,F∣=F2且NAoB=60°。下列关系式正确的是

D)

，，，，，，＜，，，，，

A.F=F1B.F=2F1

C.F=3F1D.F=√3F1

解析：以结点O为研究对象,进行受力分析，由平衡条件可得F=2Flcos

o

30=√3Flo

3.(2020•浙江7月选考，10)如图是“中国天眼”500ɪn口径球面射

电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员

被悬在空中的氮气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上

缓慢移动时,氮气球对其有大小为防g、方向竖直向上的拉力作用，使

其有“人类在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员

(D)

A.受到的重力大小为，g

B.受到的合力大小为;mg

C.对球面的压力大小为:mg

对球面的作用力大小为

D.6

解析:人受到的重力大小仍为mg,选项A错误；因人在球面上缓慢移动,

所以合外力为零,选项B错误;根据题意,对人受力分析如图，人对球

面的压力小于等,选项C错误;根据共点力的平衡,人对球面的作用力

（压力、静摩擦力的合力）大小为等,选项D正确。

6

Fwmg

o

R./FN

4.（2021・湖南卷,5）质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆

柱面,截面如图所示,A为半圆的最低点,B为半圆水平直径的端点。凹

槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小

滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此

过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是（C）

A.推力F先增大后减小

B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大

C.墙面对凹槽的压力先增大后减小

D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大

解析:对小滑块受力分析,如图所示，由题意可知,推力F与凹槽对滑

块的支持力FN始终垂直，即α+B始终为90°,在小滑块由A点向B点

缓慢移动的过程中，α减小，B增大,而F=mgcosα,FN=Higsinα,可

知推力F一直增大，凹槽对滑块的支持力R一直减小,A、B错误;对小

滑块和凹槽整体根据平衡条件可得,墙面对凹槽的压力大小FN尸FSin

α=∣mgsin2a,水平地面对凹槽的支持力Fχ2=Mg+mg-Fcosa,在小滑

块由A点向B点缓慢移动的过程中，ɑ由］逐渐减小到零,根据数学知

识可知墙面对凹槽的压力先增大后减小,水平地面对凹槽的支持力一

直减小,C正确,D错误。

5.（2022•河北卷,7）如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在

竖直木板的P点,将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平,绳

与木板之间的夹角保持不变,忽略圆柱体与木板之间的摩擦,在转动

过程中（B）

A.圆柱体对木板的压力逐渐增大

B.圆柱体对木板的压力先增大后减小

C.两根细绳上的拉力均先增大后减小

D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变

解析:设两绳子对圆柱体的拉力的合力为Fτ,木板对圆柱体的支持力

为FN,绳子与竖直方向夹角为B,从右向左看如图所示,在矢量三角形

中，根据正弦定理陋=等=等,在木板缓慢转动直至水平过程中，ɑ

mgFNFr

不变，Y从90°逐渐减小到0°,又γ+B+α=180°,且α<90°,可知

90o<y+B<180°,则0°<B<180°,可知B从锐角逐渐增大到钝角,

根据陋=芈=等,由于SinY不断减小,可知FT不断减小，sinB先

增大后减小,可知R先增大后减小,结合牛顿第三定律可知，圆柱体对

木板的压力先增大后减小。设两绳子之间的夹角为2θ,每根绳子的

拉力为FJ,则2FJcosO=FT,可得FJ=3，。不变,R逐渐减小,

2cosθ

可知绳子拉力不断减小。故B正确,A、C、D错误。

6.（2022•湖南卷,5）北京2022年冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地

边,有一根系有飘带的风力指示杆,教练员根据飘带的形态提示运动

员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳,其所处范围

内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时,飘带实

际形态最接近的是（A）

\\

ABCD

解析:先以整条飘带为研究对象进行受力分析,飘带受重力mg、风的

作用力F和拉力T,由于竖直方向不同高度的风速一定,风对飘带的作

用力与其作用面积成正比。设整条飘带受力面积为S,则风的作用力

F=kS（k为常量），飘带上端切线方向与竖直方向夹角的正切值为tan

O=丝;再由飘带中点以下的部分为研究对象,设飘带中点的切线与竖

mg

直方向夹角α小于0,则其受风的作用力F,>p而此部分飘带重力为

ɪmg,由平衡条件可知,飘带中点切线即拉力方向与竖直方向夹角的正

切值为tanα=f->竺=tan0,结合三角函数关系知α>0,与假设

-mgmg

矛盾。同理易知α<。也不成立,故α=。。

7.(2022・湖南卷，11)小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、

塑料袋、支架等,设计了如图a所示的实验装置,测量冰墩墩玩具的质

量。主要实验步骤如下：

(1)查找资料,得知每枚硬币的质量为6.05go

(2)将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋,测量每次稳定后橡皮筋的

长度1,记录数据如下表。

序号12345

硬币数

510152025

量n/枚

长度

10.5112.0213.5415.0516.56

1/cm

⑶根据表中数据在图b上描点，绘制图线。

ZZcm

图b

图C

（4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的

示数如图C所示,此时橡皮筋的长度为c∏lo

⑸由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为g（计算结果保留

3位有效数字）。

解析：（3）利用描点法得出图像如图所示。

Z/cm

⑷根据刻度尺读数规则知,橡皮筋的长度1=15.35emo

(5)由胡克定律可得nmg=k(lT°),变形为I=In+1。。1-n图像的斜率

2

I=誓义IOm,解得k=20.0N/m。代入数据解得橡皮筋原长l0=9.00

cmo挂上冰墩墩玩具，有Mg=k(I-I0),解得M=I27g0

答案：(3)图见解析(4)15.35(5)127

8.(2020•全国I卷,24)我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获

得的升力大小F可用F=k∕描写,k为系数;V是飞机在平直跑道上的滑

行速度,F与飞机所受重力相等时的V称为飞机的起飞离地速度。已

知飞机质量为1.21义IO,kg时,起飞离地速度为66m/s;装载货物后

质量为1.69XlO5kg,装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。

(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度；

(2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1521m起飞离地，

求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。

解析：(1)设飞机装载货物前质量为mb起飞离地速度为V1;装载货物

后质量为m2,起飞离地速度为v2,重力加速度大小为