高考物理力学知识点之相互作用易错题汇编及答案解析(6)

高考物理力学知识点之相互作用易错题汇编及答案解析(6)

一、选择题

1．如图所示，用一根长为L 的细绳一端固定在O 点，另一端悬挂质量为m 的小球A ，为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧，小球A 处于静止，则需对小球施加的最小力等于（ ）

A ．

B ．

C ．

D ．

2．两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是 （ ） A ．一定有弹力，但不一定有摩擦力 B ．如果有弹力，则一定有摩擦力 C ．如果有摩擦力，则一定有弹力

D ．如果有摩擦力，则其大小一定与弹力成正比

3．一轻质弹簧原长为8 cm ，在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为( ) A ．40 m/N B ．40 N/m C ．200 m/N

D ．200 N/m

4．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 ．

2

m

B 3

C ．m

D ．2m

5．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点，现用水平F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N ，以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是（ ）

A．F N保持不变，F T不断增大B．F N不断增大，F T不断减小

C．F N保持不变，F T先增大后减小D．F N不断增大，F T先减小后增大

6．木块沿粗糙斜面(斜面相对地面静止)运动，下列对木块的受力分析正确的是（G是重力，N是支持力，f是摩擦力）

A． B． C． D．

7．一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动，如图所示，在滑动过程中，物体m受到的力是（）

A．重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力

B．重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力

C．重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力

D．重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力

8．如图，某人在粗糙水平地面上用水平力F推一购物车沿直线前进，已知推力大小是

80N，购物车的质量是20kg，购物车与地面间的动摩擦因数，g取，下列说法正确的是（）

A．购物车受到地面的支持力是40N

B．购物车受到地面的摩擦力大小是40N

C．购物车沿地面将做匀速直线运动

D．购物车将做加速度为的匀加速直线运动

9．如图甲中小明用50N的水平力推木箱，没推动，此时木箱受到的摩擦力为F1；图乙中

小明用78N的水平力恰好能推动木箱，此时木箱受到的摩擦力为F2；图丙中小明用100N 的水平力把木箱推动了，此时木箱受到的摩擦力为F3。已知木箱对地面的压力为300N，木箱与地面间的动摩擦因数为0.25，则F1、F2、F3的大小分别为（）

A．0N，78N，100N

B．0N，78N，75N

C．50N，78N，100N

D．50N，78N，75N

10．如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为（）

A．3B．4C．5D．6

11．如图，光滑的四分之一圆弧轨道A、B固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F的作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N。在运动过程中

A．F增大，N减小

B．F减小，N减小

C．F增大，N增大

D．F减小，N增大

12．2018年3月2日上映的《厉害了我的国》的票房和评分都极高。影片中展示了我们中国作为现代化强国的方方面面的发展与进步。如图是影片中几个场景的截图，则下列说法正的是

A．甲图中火箭点火后加速上升阶段，舱内的物体处于失重状态

B．乙图中的光伏电池能把太阳光的光能转化为内能

C．丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力垂直于倾斜的电线

D．丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力是一对作用力和反作用力

13．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动．则施加力F后，下列说法正确的是()

A．A、B之间的摩擦力一定变大

B．B与墙面间的弹力可能不变

C．B与墙之间可能没有摩擦力

D．弹簧弹力一定不变

14．起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力)，以下说法正确的是()

A．当货物匀速上升时，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力

B．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小

C．无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小

D．若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力15．如图所示，A、B两物体叠放在一起，在竖直向上的推力F作用下，一起沿粗糙的竖直墙壁向上匀速移动，下列说法中正确的是

A．物体A与B之间一定有摩擦力

B．物体B一定受4个力

C．物体A与墙壁之间一定有弹力和摩擦力

D．物体A一定受6个力

16．以下几组共点力分别作用在物体上，有可能使物体所受合力为零的是( )

A．10Ｎ，50Ｎ，100Ｎ. B．5Ｎ，10Ｎ，20Ｎ.

C．10Ｎ，40Ｎ，5Ｎ. D．30Ｎ，40Ｎ，50Ｎ.

17．如图甲所示，推力F垂直斜面作用在斜面体上，斜面体静止在竖直墙面上，若将斜面体改成如图乙所示放置，用相同大小的推力F垂直斜面作用到斜面体上，则下列说法正确的是（）

A．墙面受到的压力一定变小

B．斜面体受到的摩擦力一定变小

C．斜面体受到的摩擦力可能变大

D．斜面体可能沿墙面向上滑动

18．2019年2月16日，世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛（第一站）在京举行，重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中，以386.60分的成绩获得第一名，当运动员压板使跳板弯曲到最低点时，如图所示，下列说法正确的是（）

A．跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力

B．弯曲的跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的

C．在最低点时运动员处于超重状态

D．跳板由最低点向上恢复的过程中，运动员的机械能守恒

19．如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖块静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是（）

A．0B．mg C．1

2

mg D．2mg

20．如图所示，用三根轻绳将质量为m的物块静止悬挂在空中。已知ab和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则ac绳和bc绳中的拉力分别为（）

A．13

,

2

mg mg B．

31

,

2

mg mg

C．31

,

2

mg mg D．

13

,

2

mg mg

21．如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角θ=30°.系统保持静止，不计一切摩擦.下列说法中正确的是()

A．细线BO对天花板的拉力大小是G/2B．a杆对滑轮的作用力大小是G/2

C．a杆和细线对滑轮的合力大小是G D．a杆对滑轮的作用力大小是G

22．如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会（）

A．一直下降B．一直不变

C．先下降后上升D．先上升后下降

23．一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示.则物块( )

A．沿斜面加速下滑B．仍处于静止状态

C．受到的摩擦力不变D．受到的合外力增大

24．如图所示,木块在拉力F作用下,沿着水平地面向右做减速直线运动,则力F与摩擦阻力的合力方向为( )

A．水平向左

B．向上偏左

C．竖直向上

D．可以在竖直向上和力F方向之间

25．如图所示，两个质量均为m的物体分别挂在支架上的B点(如图甲所示)和跨过滑轮的轻绳BC上(如图乙所示)，图甲中轻杆AB可绕A点转动，图乙中水平轻杆一端A插在墙壁内，已知θ＝30°，则图甲中轻杆AB受到绳子的作用力F1和图乙中滑轮受到绳子的作用力F2分别为()

A．F1＝mg、

23

F mg

=

B．

13

F mg =、

23

F mg

C．

1

3 3

F mg

=、F2＝mg

D．

13

F mg

=、F2＝mg

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题

1．B

解析：B

【解析】

【详解】

以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图：

根据作图法分析得到，当小球施加的力F与细绳垂直时，所用的力最小.根据平衡条件，F 的最小值为：.

A.与分析结果不相符；故A错误.

B.与分析结果相符；故B正确.

C.与分析结果不相符；故C错误.

D.与分析结果不相符；故D错误.

2．C

解析：C

【解析】

【分析】

【详解】

两个相互接触的物体只有发生弹性形变时才会产生弹力作用，所以本题中两物体间不一定有弹力作用，摩擦力产生的条件是：具有相互作用力和相对运动或相对运动趋势，所以可以判断有摩擦力一定有弹力，有弹力不一定有摩擦力，C对；B错；只有滑动摩擦力才与正压力成正比，对于静摩擦力的大小要根据受力平衡或牛顿第二定律求解

3．D

解析：D

【解析】

试题分析：由题意知，弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入数据可得弹簧的劲度系数k="200" N/m，所以A、B、C错误；D正确．

【学科网考点定位】考查胡可定律

【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式F=kx，并注意各物理量的单位．

4．C

解析：C

【解析】

设悬挂小物块的点为O'，圆弧的圆心为O，由于ab=R，所以三角形Oab为等边三角形．

根据几何知识可得∠aO'b=120°，而在一条绳子上的张力大小相等，故有T=mg，小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为120°，故受到的合力等于mg，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，且处于平衡状态，故拉力的合力等于小物块的重力为mg，所以小物块的质量为m，故ABD错误，C正确．故选C.

点睛：解决本题关键是能根据题目给出的几何关系确认拉小物块的两绳夹角为120°，再根据两个大小相等互成120°两力的合成结论求解即可．

5．D

解析：D

【解析】

【详解】

对小球进行受力分析，重力、支持力F N、拉力F T组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力F N方向不变，斜面向左移动的过程中，拉力F T与水平方向的夹角β减小，当β=θ时，F T⊥F N，细绳的拉力F T最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力F N不断增大，F T先减小后增大．故D正确，ABC错误．

6．B

解析：B

【解析】

【分析】

对木块进行受力分析，知道物体受到重力、弹力、摩擦力，根据滑动摩擦力与相对运动方向相反，即可求解。

【详解】

A、B项：当木块向上滑行时，木块受到重力、垂直斜面的弹力、沿着斜面向下的滑动摩擦力，故A错误，B正确；

C、D项：当木块向下滑行时，木块受到重力、垂直斜面的弹力、沿着斜面向上的滑动摩擦力，故C、 D错误。

故应选：B。

【点睛】

本题考查分析受力情况的能力，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行受力分析，不分析物体的施力，掌握滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。

7．B

解析：B

【解析】

【分析】

对物体受力分析，关键要按照顺序找力，要找受到的力，每个力都要能找到受力物体，有时还要结合物体的运动情况分析受到的力．

【详解】

物体在惯性的作用下沿斜面向上运动，对物体受力分析，重力竖直向下，斜面对物体的支持力垂直斜面向上，和沿斜面向下的滑动摩擦力，所以B正确，ACD错误．

故选B．

【点睛】

受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键，在整个高中物理学习的全过程中占有极重要的地位，对物体进行受力分析，通常可按以下方法和步骤进行：

（1）明确研究对象，亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况．

（2）隔离物体分析．亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它施加力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上，在画支持力、压力和摩擦力的方向时容易出错，要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与物体相对运动（或趋势）方向相反．

（3）分析受力的顺序：一重、二弹、三摩擦，沿接触面或点逐个去找．有时根据概念或条件与判断．

本题可按照受力分析的一般步骤对物体受力分析．

8．B

解析：B

【解析】

【详解】

A.购物车沿水平面运动则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等，方向相反，所以支持力，故A错误；

B.购物车受到地面的摩擦力大小是：，故B正确；

C.推力大小是，所以购物车沿水平方向受到的合外力：

，所以购物车做匀变速直线运动，故C错误；

D.购物车的加速度：，D错误。

9．D

解析：D

【解析】

【分析】

【详解】

甲图木箱受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于小明的推力50N ，乙图木箱受到的摩擦力为最大静摩擦力，大小等于78N ，丙图木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为

0.25300N 75N f N μ==?=

故D 正确，ABC 错误。 故选D 。

10．B

解析：B 【解析】 【详解】

M 、m 相对静止，对整体分析知，整体受总重力和地面给的支持力，处于静止状态；对物体m 受力分析，则m 受到重力、支持力和静摩擦力；最后对M 受力分析，受重力、m 对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M 有向上的支持力，因墙壁对小车不会有力的作用；则M 共受到4个力．故B 项正确，ACD 三项错误．

11．A

解析：A 【解析】

对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有

N=mgcosθ F=mgsinθ

其中θ为支持力N 与竖直方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N 变小，F 变大；故A 正确，BCD 错误．故选A ． 注：此题答案应该是A.

12．D

解析：D 【解析】 【详解】

A. 甲图中火箭点火后加速上升时，加速度向上，处于超重状态，故A 错误；

B. 乙图中的光伏电池能把太阳光的光能转化为内能，但并不能全部转化成内能，存在一定的能量损耗，故B 错误；

C. 丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力与重力等大反向，故竖直向上，故C 错误；

D. 丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力为相互作用，故是一对作用力和反作用力，故D 正确。

13．D

解析：D 【解析】

【详解】

对物块A，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，若F

故选BD．

【点睛】

最初A. B之间的静摩擦力沿斜面向上，施力F后，摩擦力可能变小，可能不变，可能变大；将A. B整体分析，力F有水平向左的分力，所以B与墙面的弹力变大，力F有竖直向上的分力，所以B与墙之间有静摩擦力；由于弹簧的形变没有变化，所以弹簧的弹力一定不变．

14．B

解析：B

【解析】

【分析】

【详解】

绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是作用力和反作用力，故A错误；无论货物怎么上升，绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力总是作用力和反作用力，故它们大小相等，选项B正确；当货物减速上升时，加速度向下，绳子对货物的拉力大小一定小于货物的重力大小，此时货物处于失重状态，选项C错误；若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时，绳子对货物的拉力大小一定等于货物的重力，故D错误．

15．A

解析：A

【解析】

【详解】

AB．物体A、B一起做匀速直线运动，对B，受力分析如图甲，B受到的力有重力、支持力、摩擦力共3个了，故A正确，B错误；

CD．对A进行受力分析，如图乙所示，物体A受到重力、B的压力、B对其摩擦力、推力，一共4个力；如果墙对A存在弹力，整体不可能做匀速直线运动，所以A和墙之间不存在弹力，也不存在摩擦力，故CD错误。

故选A。

16．D

解析：D

【解析】

【分析】

物体做匀速直线运动的条件是所受到的外力的合力为零．判断各选项中的三个力的合力能否为零为零．常用的方法是先找出其中两个力的合力范围，看看第三个力是否在这两个力的合力的范围之内，在范围之内合力可以为零，否则不能。

【详解】

A、10N和50N的合力范围是40N≤F合≤60N，第三个力100N不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，故A错误。

B、5N和10N的合力范围是5N≤F合≤15N，第三个力20N不在其范围之外，这三个力的合力不可以为零，故B错误。

C、10N和40N的合力范围是30N≤F合≤50N，第三个力5N不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，故C错误。

D、30N和40N的合力范围是10N≤F合≤70N，第三个力50N在其范围之内，这三个力的合力可以为零，故D正确。

17．B

解析：B

【解析】

【详解】

A．受力分析如图所示

1cos N F θ=，1m sin f mg F f θ=+≤

乙图中

2cos N F θ=

所以墙面受到的压力不变，A 项错误； BC ．若

sin F mg θ=

则

20f =

若

sin F mg θ>

则f 2方向向下

2sin f F mg θ=-

若

sin F mg θ<

则f 2方向向上

2sin f mg F θ=-

所以斜面体受到的摩擦力一定变小，B 项正确，C 项错误； D ．因为墙面受到的压力没有变，所以f m 不变，甲图中

1m sin f mg F f θ=+≤

推不动斜面体，乙图中

2sin f F mg θ=-

肯定比f m 小，所以斜面体肯定不沿墙面向上运动，D 项错误。 故选B 。

18．C

解析：C 【解析】 【详解】

A. 跳板发生形变是因为运动员对跳板施加了力的作用，选项A 错误；

B.运动员对跳板有压力是由运动员的脚发生形变而产生的，故B 错误；

C.运动员在最低点具有向上的加速度，所以是处于超重状态，支持力大于重力，故C 正确；

D.跳板由最低点向上恢复的过程中，支持力对运动员做功，机械能不守恒，故D 错误。

19．A

解析：A 【解析】 【分析】

先对4块木板整体受力分析，受重力4mg 和两侧墙壁对木块向上的静摩擦力2f ，根据平衡条件，有： 2f =4mg ；解得：f =2mg ，即墙壁对木板的静摩擦力为2mg ；再对木板3、4整体分析，受重力2mg ，墙壁对其向上的静摩擦力，大小为f =2mg ，设2对3、4的静摩擦力为f ′，向上，根据平衡条件，有： f ′ f =2mg ，故f ′=2mg -f =0．故A 正确,BCD 错误．

20．B

解析：B 【解析】 【详解】

对结点C 受力分析，受到三根绳子拉力，将a F 和b F 合成为F ，如图所示

根据平衡条件有：

c F F mg ==

根据三角函数关系得：

3cos302

a F F mg =?=

1cos602

b F F mg =?=

B 正确，ACD 错误。 故选B 。

21．D

解析：D 【解析】 【分析】

先对重物受力分析，根据平衡条件求得细线的拉力；再对滑轮受力分析，根据力的合成的平行四边形定则求得细线对滑轮的合力，再得到a 杆对滑轮的力． 【详解】

A ．对重物G 受力分析，受到重力和拉力T ，根据平衡条件，有T=G ，同一根绳子拉力处处相等，故绳子对天花板的拉力也等于G ，故A 错误；

B D ．对滑轮受力分析，受到绳子的压力（等于两边绳子拉力的合力），以及杆的弹力（向右上方的支持力），如图；

根据平衡条件，因滑轮两边细绳的拉力夹角为120°，则结合几何关系，有a杆对滑轮的作用力大小 F=T=G，故B错误，D正确；

C．由于滑轮处于平衡状态，故a杆和细线对滑轮的合力大小是零，故C错误；

故选D．

【点睛】

本题的关键是先后对重物和滑轮受力分析，然后根据共点力平衡条件列式分析．解答时，要熟练运用几何知识研究．

22．C

解析：C

【解析】

【详解】

装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下降，当细沙快流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升，故ABD 错误，C正确；

故选：C；

23．B

解析：B

【解析】

试题分析：质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，对其受力分析，可求出动摩擦因数，加力F后，根据共点力平衡条件，可以得到压力与最大静摩擦力同时变大，物体依然平衡．

解：由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的摩擦力等于最大静摩擦力，

对物体受力分析，如图

根据共点力平衡条件，有

f=mgsinθ

N=mgcosθ

f=μN

解得μ=tanθ

对物块施加一个竖直向下的恒力F，再次对物体受力分析，如图

根据共点力平衡条件，有

与斜面垂直方向依然平衡：N=（mg+F）cosθ

因而最大静摩擦力为：f=μN=μ（mg+F）cosθ=（mg+F）sinθ，

故在斜面平行方向的合力为零，故合力仍然为零，物块仍处于静止状态，A正确，B、D错误，摩擦力由mgsinθ增大到（F+mg）sinθ，C错误；

故选A．

【点评】本题要善用等效的思想，可以设想将力F撤去，而换成用一个重力的大小等于F 的物体叠放在原来的物块上！

24．B

解析：B

【解析】

【详解】

木块向右做匀减速直线运动，受到重力、拉力F、地面的支持力和摩擦力四个力作用，加速度方向向左，由牛顿第二定律知其合力方向向左．由于F有竖直向上的分力，所以地面对木块的支持力小于重力，则支持力和重力的合力方向竖直向下，根据平行四边形定则可知力F与摩擦阻力的合力方向向上偏左，故ACD错误，B正确．

故本题正确答案选B．

25．D

解析：D

【解析】

【分析】

【详解】

甲图中，结点受BC绳子的拉力、重力和AB杆子的支持力，

根据平衡条件，有：

13

F mg

乙图中，绳子对滑轮的作用力应是两股绳的合力，如图所示

故F2=mg

故D正确．