高考物理力学知识点之相互作用真题汇编及答案解析(1)
一、选择题
1．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
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．某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图所示的静止状态．若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是
A．细绳受到拉力逐渐减小
B．砖块受到的摩擦力可能为零
C．砖块一定不可能被绳子拉离地面
D．砖块受到的摩擦力一直不变
4．如图，在挪威的两座山峰间夹着一块岩石，吸引了大量游客前往观赏。该景观可简化成如图所示的模型，右壁竖直，左壁稍微倾斜。设左壁与竖直方向的夹角为θ，由于长期的风化，θ将会减小。石头与山崖间的摩擦很小，可以忽略不计。若石头质量一定，θ减小，石头始终保持静止，下列说法正确的是
A．山崖左壁对石头的作用力将增大
B．山崖右壁对石头的作用力不变
C．山崖对石头的作用力减小
D．石头受到的合力将增大
5．如图所示，铁质的棋盘竖直固定，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上保持静止，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是
A．小棋子共受三个力作用
B．棋子对棋盘的压力大小等于重力
C．磁性越强的棋子所受的摩擦力越大
D．棋子质量不同时，所受的摩擦力不同
6．叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：
A．上方球与下方3个球间均没有弹力
B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力
C．水平地面对下方三个球的支持力均为4
3 mg
D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为4
3
mg
7．用斧头劈木柴的情景如图甲所示。劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，当在劈背加一个力F时的受力示意图如乙所示，若不计斧头的重力，则劈的侧面推压木柴的力F1为（）
A．l
F
d
B．
d
F
l
C．
2
l
F
d
D．
2
d
F
l
8．如图，水平地面上有一固定斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v0匀速下滑，下列说法正确的是（）
A．物块受到沿斜面向下的下滑力，大小等于摩擦力
B．匀速下滑的v越大，物块受到的摩擦力越大
C．换一个质量更大的同种材料制成的物块，不可能在斜劈上匀速滑动
D．物块一共受到重力、弹力和摩擦力三个力
9．如图所示，物块A放在木板上处于静止状态，现将木块B略向右移动一些使倾角 减小，则下列结论正确的是（）
A．木板对A的作用力不变
B．木板对A的作用力减小
C．物块A与木板间的正压力减小
D．物块A所受的摩擦力不变
10．如图所示，两物体A和B由绕过光滑定滑轮的轻绳连接，整个装置处于静止状态，下列说法正确的是（）
A．物体A可能不受摩擦力
B．物体A可能不受支持力
C．物体B受到的重力小于轻绳对B的拉力
D．给物体A施加一个竖直向下的外力，整个装置一定继续保持静止
11．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
12．如图所示，一木块放在水平桌面上，受水平方向的推力1F和2F的作用，木块处于匀速直线运动状态，1F＝10N，2F＝2N，若撤去1F的瞬间，则木块受到合力F和摩擦力f 的大小、方向是（）
A．F＝0；f＝2N，方向向右
B．F＝10N，方向向左；f＝8N，方向向左
C．F＝10N，方向向左；f＝8N，方向向右
D．F＝0，f＝0
13．固定的粗糙斜面上有一个静止的木箱，某同学用平行于斜面向上的力F推木箱，但没有推动．则木箱受到的摩擦力
A．方向一定平行于斜面向上B．方向一定平行于斜面向下
C．大小一定为零D．大小可能为零
14．一物块m在水平力拉动下，沿静止的水平传送带由A端运动到B端，如图甲所示，这时所受摩擦力为F1；现开动机械让传送带向左匀速传动，再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端，这时所受摩擦力大小为F2，如图乙所示．则F1， F2的大小关系满足（）
A．F1=F2
B．F1＜F2
C．F1＞F2
D．上述三种情况都有可能
15．在下列各图中，a、b均处于静止状态，且接触面均光滑，a、b间一定有弹力的是()
A．B．C．D．
16．如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°。则（）
A．滑块一定受到三个力作用
B．弹簧一定处于压缩状态
C．斜面对滑块的支持力大小可能为零
D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于1
2 mg
17．如图所示，两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上，A、B两物体均处于静止状态．若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体各受几个力？（）
A．3个、4个B．4个、4个C．4个、5个D．4个、6个
18．一铁球悬挂在OB绳的下端，轻绳OA、OB、OC的结点为O，轻绳OA悬挂在天花板上的A点，轻绳OC拴接在轻质弹簧测力计上．第一次，保持结点O位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置，如图甲所示，弹簧测力计的示数记为
F1．第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢释放轻绳，使轻绳OA转动到竖直位置，如图乙所示，弹簧测力计的示数记为F2．则()
A．F1恒定不变，F2逐渐增大
B．F1、F2均逐渐增大
C．F1先减小后增大，F2逐渐减小
D．F1逐渐增大，F2先减小后增大
19．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
20．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
21．如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力F N 的变化，判断正确的是（）
A．F变大B．F变小C．F N变大D．F N变小
22．如图所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，另用一根轻绳通过滑轮系住P端。在力F的作用下，当杆OP和竖直方向的夹角α（0<α<π）缓慢增大时，力F的大小应（）
A．恒定不变
B．逐渐增大
C．逐渐减小
D．先增大后减小
23．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
24．如图所示，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁在水平地面上，处于静止状态，悬挂A杆的绳倾斜，悬挂B杆的绳恰好竖直，则关于两杆的受力情况，下列说法中正确的有（）
A．A，B都受三个力作用
B．A，B都受四个力作用
C．A受三个力，B受四个力
D．A受四个力，B受三个力
25．如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块，已知所有接触面都是光滑的．现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于（）
A．Mg+mg
B．Mg+2mg
C．Mg+mg（sinα+sinβ）
D．Mg+mg（cosα+cosβ）
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一、选择题
1．B
解析：B
【解析】
【详解】
A ．受力分析如图所示
甲图中
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 。
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．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．对气球受力分析，受到重力、风的推力、拉力、浮力，如图
根据共点力平衡条件，有：
Tsin F θ=
Tcos mg F θ+=浮
解得：
22()T F F mg =+-浮当风力增大时，绳子的拉力T 也增大，故A 错误；
BCD ．再对气球和木块整体受力分析，平衡时，受总重力、地面支持力、浮力、风的推力和地面对物块的摩擦力，根据共点力平衡条件，有：
N F M m g +=+浮（）
f F =
当风力增大时，地面支持力不变，与风力无关，木块不可能脱离水平面；木块滑动前受到地面施加的摩擦力与风力平衡，故其随风力的增大而逐渐增大，但滑动后受滑动摩擦力，
而支持力不变，故滑动摩擦力不变，故摩擦力先增加后不变，故C 正确，BD 错误． 故选C 。
4．A
解析：A
【解析】
【分析】
对小球受力分析，根据平衡列出水平方向平衡公式和竖直方向平衡公式即可求解。
【详解】
AB 、对石头受力分析如图所示：
根据平衡可知21cos N N θ=
2sin N mg θ=
随着θ减小，根据公式可知1N 、2N 都在增大，故A 对；B 错
C 、根据共点力平衡可知，山崖对石头的作用力始终不变大小等于石头的重力，所以作用力不变，故C 错误；
D 、由于石头处于静止状态，所以石头受合力一直为零，故D 错；
故选A
5．D
解析：D
【解析】小棋子受到重力G 、棋盘面的吸引力F 、弹力N 和静摩擦力f ，共四个力作用，如图所示
重力竖直向下，摩擦力竖直向上，且重力和摩擦力是一对平衡力；支持力和引力为一对平衡力；棋子掉不下来的原因是因为受到棋盘对它向上的摩擦力和它的重力大小相等，即棋子受棋盘的摩擦力与棋子的重力是一对平衡力，故选项D 正确。
6．C
解析：C
【解析】
对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的作用，故A 错误；下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B 错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg ，每个小球受支持力为43
mg ，故C 正确；三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D 错误．故选C ．
7．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
根据对称性，两分力F 1、F 2大小相等，这样，以F 1、F 2为邻边的平行四边形就是一个菱形，因为菱形的对角线互相垂直且平分，所以根据三角形相似
1
22d F
l F =
解得
12l F F F d
==
故A 正确，BCD 错误。
故选A 。 8．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
ABD ．对物体进行受力分析可以知道，物体一共受到重力、沿斜面向上的滑动摩擦力和斜面的支持力。由于物体做匀速直线运动，因此合力为零，则摩擦力与沿斜面向下的分力大小相等，方向相反，与速度的大小无关，故AB 错误，D 正确；
C ．开始时摩擦力与沿斜面向下的分力大小相等，方向相反，则
sin cos mg mg θμθ=
换一个质量更大的同种材料制成的物块，则
sin cos Mg Mg θμθ=
可以知道能否匀速滑动与质量无关，即物体仍能在斜面上匀速滑动，故C 错误。 故选D 。
9．A
解析：A
【解析】
【详解】
物块A 放在木板上处于静止状态，将木块B 略向右移动一些使倾角α减小， A 仍保持静止，所以木板对A 的作用力仍与A 的重力等大反向，故A 正确，B 错误；物块A 与木板间的正压力cos N mg α=，a 减小，所以正压力增大，故C 错误；物块A 所受的摩擦力sin f mg α=，α减小，所以摩擦力减小，故D 错误.
10．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
ABC ．B 物体要能静止，绳子的拉力必须等于B 的重力，绳子对A 的拉力为斜向上，所以A 必须受到摩擦力及地面的支持力作用。故ABC 错误；
D ．给A 施加一竖直向下的力，相当于增大了地面对A 的最大静摩擦力，但原本整个系统就是静止状态，加这个力后，装置还是保持静止状态。故D 正确。
故选D 。
11．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．
12．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
木块开始在水平方向匀速直线运动，则受力平衡，可得摩擦力
1210N 2N 8N F f F =-=-=
方向水平向左。
物体处于匀速直线运动状态，则说明物体受到的最大静摩擦力大于等于滑动摩擦力8N ，因此最大静摩擦力大于等于8N ；
撤去F 1后的瞬间，外力为2N ，但物体不能立即停下来，所以物体仍会向右运动，故摩擦力仍为滑动摩擦力为8N ，水平向左；
合力为
22+10N F f F ==
方向水平向左。
选项B 正确，ACD 错误。
故选B 。
13．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
设木块的重力为G ，斜面的倾角为α，若F =G sin α，木块相对斜面没有运动趋势，不受静摩擦力；若F ＞G sin α，木块相对斜面有向上的运动趋势，静摩擦力沿斜面向下；若F ＜G sin α，木块相对斜面有向下的运动趋势，静摩擦力沿斜面向上；故ABC 错误D 正确。 故选D 。
14．A
解析：A
【解析】
水平传送带静止时和向左匀速传动时，物块m 由传送带的左端匀速拉动到右端的过程中，受到的都是滑动摩擦力，物块与传送带间的动摩擦因数μ和物块对传送带的压力大小都不变，由滑动摩擦力公式N f F μ=，得知12F F =，A 正确．
15．B
解析：B
【解析】
【详解】
A.假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，故ab 间无弹力；故A 错误；
B.若两球间无弹力，则两个都将向下摆动，与题矛盾，说明ab 间有弹力；故B 正确；
C.假设两球间有弹力，则小球将向两边运动，与题矛盾，故ab 间无弹力；故C 错误；
D.假设a 对b 球有弹力，方向必定垂直于斜面向上，b 球共受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力和垂直于斜面向上的弹力，三个力的合力不可能为零，则小球b 不可能处于静止状态，与题矛盾，故ab 间一定没有弹力；故D 错误；
16．D
解析：D
【解析】
【详解】
A ．弹簧与竖直方向的夹角为30°，所以弹簧的方向垂直于斜面，因为弹簧的形变情况未知，所以斜面与滑块之间的弹力大小不确定，所以滑块可能只受重力、斜面支持力和静摩擦力三个力的作用而平衡，也可能有弹簧的弹力，A 错误；
B ．弹簧对滑块可以是拉力，故弹簧可能处于伸长状态，B 错误；
C ．由于滑块此时受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力（等于1 2
mg ），不可能为零，所以斜面对滑块的支持力不可能为零，C 错误；
D ．静摩擦力一定等于重力的下滑分力，故为1 2
mg ，D 正确。
故选D 。 17．C
解析：C
【解析】
先对物体AB 进行整体受力分析，水平方向：两个等大、反向的水平力F 1和F 2正好处于平衡，所以物体B 不受地面的摩擦力，对A 物体进行受力分析：物体A 受到重力、拉力F 2、支持力和B 给的摩擦力，在四个力的作用下处于平衡状态，故A 受4个力．物体B 受到受到重力、拉力F 1、支持力、A 给的摩擦力和压力，所以物体B 受5个力的作用，故C 正确，ABD 错误．
18．C
解析：C
【解析】
【详解】
在图1中，对O 点受力分析，两根绳的合力等于物体的重力，其大小和方向都不变，OA 绳拉力方向不变，根据平行四边形定则得，如图1，知弹簧测力计拉力1F 先减小后增大；在图2中，假设AO 与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件得2sin F G θ=，θ减小，则弹簧测力计拉力2F 逐渐减小；故C 项正确，ABD 三项错误．
19．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．
20．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；
21．B
解析：B
【解析】
试题分析：以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力F N和绳子的拉力F，作出受力图如图：
由平衡条件得知，F N和F的合力与T（G）大小相等，方向相反，根据三角形相似可得
，解得：F N=G，F=G；使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，
BO变小，则F N保持不变，F变小，故B正确，ACD错误．故选B。
考点：共点力的平衡条件
22．B
解析：B
【解析】
【分析】
以P点为研究对象，分析受力情况，运用三角形相似法，得到力F与重力的关系，再分析F的变化情况。
【详解】
以P点为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得：N和F的合力与重力G大小相等、
方向相反，作出力的合成图如图，由三角形相似法得：F G AP AO
当杆OP和竖直方向的夹角α（0＜α＜π）缓慢增大时，AP增大，而G、AO不变，得到F 逐渐增大。
故选：B。
【点睛】
本题涉及非直角三角形的动态分析问题，运用三角相似法是常用的方法，形象直观方便。23．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．
24．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
对A、B进行受力分析如图所示
由于拉A的绳子倾斜，因此地面对A有一个向右的摩擦力，A杆才能平衡，因此A受四个力，而拉B的绳竖直，因此地面对B只有一个向上的支持力，没有摩擦力，因此B受三个力，D正确ABC错误．
故选D。
25．A
解析：A
【解析】
【分析】
本题由于斜面光滑，两个木块均加速下滑，分别对两个物体受力分析，求出其对斜面体的压力，再对斜面体受力分析，求出地面对斜面体的支持力，然后根据牛顿第三定律得到斜面体对地面的压力。
【详解】
对木块a受力分析，如图，
受重力和支持力
由几何关系，得到：
N1=mgcosα
故物体a对斜面体的压力为：N1′=mgcosα…①
同理，物体b对斜面体的压力为：N2′=mgcosβ… ②
对斜面体受力分析，如图，
根据共点力平衡条件，得到：
N2′cosα-N1′cosβ=0… ③
F支-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0…④
根据题意有：
α+β=90°…⑤
由①～⑤式解得：
F支=Mg+mg
根据牛顿第三定律，斜面体对地的压力等于Mg+mg；
故选：A。
【点睛】
本题关键先对木块a和b受力分析，求出木块对斜面的压力，然后对斜面体受力分析，根据共点力平衡条件求出各个力。也可以直接对三个物体整体受力分析，然后运用牛顿第二定律列式求解，可使解题长度大幅缩短，但属于加速度不同连接体问题，难度提高。