北京专用2025版高考物理大一轮复习专题二相互作用练习

PAGEPAGE1专题二相互作用挖命题【考情探究】考点考向5年考情预料热度考题示例学业水平关联考点素养要素重力、弹力、摩擦力弹力的有无及方向推断2024课标Ⅰ,21,6分3平行四边形定则模型建构★★★弹力的分析与计算2024课标Ⅲ,17,6分3胡克定律、受力平衡模型建构静摩擦力的有无及方向的推断摩擦力大小的计算2024课标Ⅱ,16,6分4摩擦力运动与相互作用观念力的合成与分解合力的大小范围2024课标Ⅰ,19,6分3摩擦力模型建构★★★力的分解问题2024天津理综,7,6分4模型建构受力分析、共点力平衡物体的受力分析2024北京理综,22,16分4电场、动能定理运动与相互作用观念★★★解决平衡问题的常用方法2024课标Ⅰ,19,6分4共点力平衡模型建构分析解读本专题是力学的基础,是贯穿整个物理学的核心。从力学的基本概念动身,通过探讨重力、弹力、摩擦力,逐步相识力的矢量性、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,这就确定了本专题学问在高考中的重要地位。该专题学问若单独出题,主要是选择题,若与其他专题学问结合,则主要考查学生的综合实力,考查方式有选择题,也有大型的计算题。【真题典例】破考点【考点集训】考点一重力、弹力、摩擦力1.如图所示,玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动,若忽视摩擦,关于玻璃球的受力状况,下列说法中正确的是()A.只受重力和支持力B.受重力、支持力和压力C.受重力、支持力和向心力D.受重力、压力和向心力答案A2.下列情景中,物体M所受摩擦力f的示意图正确的是()答案B3.如图所示,一个木块在水平外力F1和F2的作用下静止在水平桌面上。已知F1=12N,F2=4N。若只撤去外力F1,则木块在水平方向上受到的合力为()A.12N,方向向左 B.8N,方向向右C.2N,方向向左 D.0答案D4.如图所示,将两个完全相同的匀称长方体物块A、B叠放在一起置于水平地面上。两物块质量均为2m。现用弹簧测力计竖直向上拉物块A,当弹簧测力计示数为mg时,下列说法中正确的是()A.物块A对物块B的压力大小为mgB.物块B对地面的压力大小等于2mgC.地面与物块B之间存在静摩擦力D.物块A与物块B之间存在静摩擦力答案A考点二力的合成与分解5.小芳同学想要悬挂一个镜框,以下四种方法中每根绳子所受拉力最小的是()答案B6.如图所示,一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动。在这个过程中,关于水对鱼的作用力的方向,选项图中合理的是()答案A7.体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠,双臂竖直,身体悬垂;接着用力上拉使下颌超过单杠(身体无摇摆);然后使身体下降,最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是()A.在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力B.在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力C.若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力变大D.若增大两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力不变答案C8.如图所示,两竖直杆顶端M、N位于等高处,将一根不行伸长的轻绳两端分别固定在M、N两点,物体通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间,静止时轻绳所成夹角为120°。若保持绳长不变,只适当增加两竖直杆之间的水平距离,此时()A.轻绳的弹力比物体的重力小B.轻绳的弹力与物体的重力相等C.轻绳的弹力比物体的重力大D.轻绳的弹力大小与物体的重力无关答案C考点三受力分析、共点力平衡9.在科学探讨中,可以用风力计干脆测量风力的大小。仪器中有一根轻质金属丝悬挂着一个金属球,无风时金属球自然下垂,当受到沿水平方向吹来的风时,金属丝偏离竖直方向一个角度并保持恒定,如图所示。关于风力大小F与小球质量m、偏角θ之间的关系,下列正确的是()A.F=mgtanθB.F=mgsinθC.F=mgD.F=mg答案A10.如图所示,我们常见有这样的杂技表演:四个人A、B、C、D体型相像,B站在A的肩上,双手拉着C和D,A撑开双手支持着C和D。假如四个人的质量均为m=60kg,g=10m/s2,∠CBA=30°,估算A的手臂受到的压力和B的手臂受到的拉力分别为()A.120N,240N B.240N,480NC.350N,700N D.600N,1200N答案C炼技法【方法集训】方法1整体法和隔离法1.如图所示,人重600N,木板重400N,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数皆为0.2,今人用水平力拉绳,使他与木板一起向右匀速运动,则()A.人拉绳的力是200NB.人拉绳的力是150NC.人的脚对木板的摩擦力向右D.人的脚对木板的摩擦力向左答案C2.如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱和杆的质量为M,环的质量为m,已知环沿着杆以加速度a(a<g)加速下滑,则此时箱对地面的压力的大小是()A.Mg B.(M+m)gC.(M+m)g-ma D.(M-m)g+ma答案C3.用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如图所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大小的恒力,最终达到平衡,表示平衡状态的图可能是()答案A4.如图所示,吊篮重300N,人重500N,绳子质量及其与滑轮间摩擦不计,要使吊篮离地上升,则人的拉力至少多大?人对吊篮的压力有多大?答案400N100N5.如图所示,在两块相同的竖直木板之间,有质量均为m的四块完全相同的砖,用两个同样大小的水平力压木板,使砖静止不动。求:(1)木板对第1块砖和第4块砖的摩擦力大小;(2)第2块砖和第3块砖之间的摩擦力大小;(3)第3块砖和第4块砖之间的摩擦力大小。答案(1)2mg2mg(2)0(3)mg方法2解决动态平衡问题的方法6.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等,常常用三角形的结构悬挂。如图是这类结构的一种简化模型,硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦地转动,右端O点通过钢索挂于A点,钢索和硬杆所受的重力均可忽视。有一质量不变的重物悬挂于O点,现将钢索缓慢变短,并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动,以保证硬杆始终处于水平。则在上述变更过程中,下列说法中正确的是()A.钢索对O点的拉力变大B.硬杆对O点的弹力变小C.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大D.钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小答案A7.(2024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,大小在肯定范围内变更,物块b仍始终保持静止,则()A.绳OO'的张力也在肯定范围内变更B.物块b所受到的支持力也在肯定范围内变更C.连接a和b的绳的张力也在肯定范围内变更D.物块b与桌面间的摩擦力也在肯定范围内变更答案BD过专题【五年高考】A组基础题组1.(2024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/m C.200m/N D.200N/m答案D2.(2024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C3.(2024海南单科,2,3分)如图,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f1、f2和f3表示。则()A.f1=0,f2≠0,f3≠0 B.f1≠0,f2=0,f3=0C.f1≠0,f2≠0,f3=0 D.f1≠0,f2≠0,f3≠0答案C4.(2014广东理综,14,4分)如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向答案A5.(2013北京理综,16,6分)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是()A.木块受到的摩擦力大小是mgcosαB.木块对斜面体的压力大小是mgsinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g答案DB组提升题组1.(2024课标Ⅰ,15,6分)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧复原原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是()答案A2.(2024天津理综,7,6分)(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不行。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则()A.若F肯定,θ大时FN大 B.若F肯定,θ小时FN大C.若θ肯定,F大时FN大 D.若θ肯定,F小时FN大答案BC3.(2024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B4.(2024天津理综,8,6分)(多选)如图所示,轻质不行伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点,悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。假如只人为变更一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是()A.绳的右端上移到b',绳子拉力不变B.将杆N向右移一些,绳子拉力变大C.绳的两端高度差越小,绳子拉力越小D.若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移答案AB5.(2024课标Ⅰ,21,6分)(多选)如图,松软轻绳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>π2A.MN上的张力渐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力渐渐增大D.OM上的张力先增大后减小答案AD6.(2024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。不计全部摩擦。小物块的质量为()A.m2 B.3C.m D.2m答案CC组老师专用题组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.1μ1μ2 B.1答案B2.[2011北京理综,22,6分]如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽视)。(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止。画出此时小球的受力图,并求力F的大小。(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。答案(1)受力分析如图依据平衡条件,应满意Tcosα=mg,Tsinα=F拉力F=mgtanα(2)2gl3.(2013广东理综,20,4分)(多选)如图,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上,则()A.P向下滑动 B.P静止不动C.P所受的合外力增大 D.P与斜面间的静摩擦力增大答案BD4.(2013山东理综,15,5分)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C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、C的伸长量之比为()A.3∶4 B.4∶3 C.1∶2 D.2∶1答案D5.(2013课标Ⅱ,15,6分)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面对上。若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有肯定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0)。由此可求出()A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力答案C6.(2013重庆理综,1,6分)如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A.G B.Gsinθ C.Gcosθ D.Gtanθ答案A7.(2014山东理综,14,6分)如图,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。某次修理时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则修理后()A.F1不变,F2变大 B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大 D.F1变小,F2变小答案A8.(2024江苏单科,9,4分)(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中()A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面答案BD9.(2012浙江理综,14,6分)如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连。物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9N。关于物体受力的推断(取g=9.8m/s2),下列说法正确的是()A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9N,方向竖直向上C.斜面对物体的支持力大小为4.93N,方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9N,方向垂直斜面对上答案A10.(2012课标,24,14分)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽视;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g。某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好起先运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不行能使拖把从静止起先运动。求这一临界角的正切tanθ0。答案(1)μmgsinθ-11.(2012重庆理综,25,19分)某校实行托乒乓球跑步竞赛,赛道为水平直道,竞赛距离为S。竞赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止起先做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球始终保持在球拍中心不动。竞赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如图所示。设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g。(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k;(2)求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变更的关系式;(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变更,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满意的条件。答案(1)k=mgtanθ0v0(2)tanθ=(3)sinβ≤2【三年模拟】时间:30分钟分值:54分选择题(每小题6分,共54分)1.(2025届朝阳期中)如图所示,水平天花板下用三根细绳悬挂一个物体,物体处于静止状态,绳OA、OB、OC上的力分别为FA、FB、FC。已知绳OA、OB与水平方向的夹角分别为60°和30°。下列关系式正确的是()A.FA>FB B.FA<FBC.FB>FC D.FA>FC答案A2.(2025届朝阳期中)如图所示,斜面上的物体在恒力F作用下,沿斜面匀速向上运动。F的方向平行于斜面,斜面保持静止,则地面对斜面的摩擦力()A.大小可能为零B.方向水平向右C.方向水平向左D.方向与F的大小有关答案C3.(2024海淀期中,1)如图所示,用三段不行伸长的轻质细绳OA、OB、OC共同悬挂一重物使其静止,其中OA与竖直方向的夹角为30°,OB沿水平方向,A端、B端固定。若分别用FA、FB、FC表示OA、OB、OC三根绳上的拉力大小,则下列推断中正确的是()A.FA>FB>FC B.FA<FB<FCC.FA>FC>FB D.FC>FA>FB答案C4.(2024朝阳期中,7)如图所示,在竖直光滑墙壁上用细绳将一个质量为m的球挂在A点,平衡时细绳与竖直墙的夹角为θ,θ<45°。墙壁对球的支持力大小为N,细绳对球的拉力大小为T,重力加速度为g。则下列说法正确的是()A.N>mg,T>mg B.N>mg,T<mgC.N<mg,T>mg D.N<mg,T<mg答案C5.(2024丰台一模,19)如图所示为探讨物块与木板之间摩擦力大小的试验装置。将一物块和木板叠放于水平桌面上,轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与物块水平相连。现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动。弹簧测力计示数稳定后,下列说法正确的是()A.物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B.木板必需在桌面上做匀速直线运动C.测力计示数肯定等于物块受