高考物理力学知识点之相互作用知识点总复习有答案解析(6)
一、选择题
1．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．2－3B．
3
6
C．
3
D．
3
2．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
3．如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO＞NO，则在不断增加重物G的重力过程中（绳OC不会断）（）
A．绳ON先被拉断
B．绳OM先被拉断
C．绳ON和绳OM同时被拉断
D．条件不足，无法判断
4．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．
5．一物体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
6．如图所示，某球用一根轻绳悬在空中，球的重量为G，轻绳对球的拉力大小为F1，墙壁对球的支持力大小为F2，则（）
A．若增加悬绳的长度，则F1、F2都增大
B．若增加悬绳的长度，则F1、F2都减小
C．若增大球的半径，则F1增大、F2减小
D．若增大球的半径，则F1减小、F2增大
7．春节期间有挂灯笼的传统习俗。如图是同一型号灯笼的四种悬挂方式，其中绳子OA所受拉力最大的是（）
A．B．
C．D．
8．灯笼，又称彩灯，是一种古老的中国传统工艺品．每年的农历正月十五元宵节前后，人们都挂起红灯笼，来营造一种喜庆的氛围．如图是某节日挂出的一只灯笼，轻绳a、b将灯笼悬挂于O点绳a与水平方向的夹角为，绳b水平．灯笼保持静止，所受重力为G，绳a、b对O点拉力分別为F1、F2，下列说法正确的是（）
A．
B．
C．F1和F2的合力与灯笼对地球的引力是一对平衡力
D．灯笼只有重心位置处受重力作用，其他位置不受重力
9．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
10．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
11．如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成0
60角的力1F拉物块时，物块
做匀速直线运动；当改用与水平方向成0
30角的力2F推物块时，物块仍做匀速直线运动．若1F和2F的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为
A．31
-B．23
-C．
31
22
-D．1-
3
2
12．如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面向下的力F 拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，斜面体始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( )
A．地面对斜面体的摩擦力大小为F cosθ
B．地面对斜面体的支持力为 (M +m) g
C．物体对斜面体的摩擦力的大小为F
D．斜面体对物体的作用力竖直向上
13．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．
14．如图所示，质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B 置于斜面上，轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上，不计小球与斜面间的摩擦，斜面体与墙不接触，整个系统处于静止状态。则（）
A ．水平面对斜面体没有摩擦力作用
B ．水平面对斜面体有向左的摩擦力作用
C ．斜面体对水平面的压力等于()M m g +
D ．斜面体对水平面的压力小于()M m g +
15．互成角度的两个共点力，其中一个力保持恒定，另一个力从零开始逐渐增大，且方向保持不变。则这两个共点力的合力
A ．一定逐渐增大
B ．一定逐渐减小
C ．可能先增大后减小
D ．可能先减小后增大
16．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
17．如图，A 、B 两球（可视为质点）质量均为m ，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O 点，其中球A 处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处．已知两球均处于静止状态，OA 沿竖直方向，OAB 恰好构成一个正三角形，重力加速度为g ，则下列说法正确的是 ( )
A ．球A 对竖直墙壁的压力大小为
12
mg B ．弹簧对球A 的弹力大于对球B 的弹力
C ．绳OB 的拉力大小等于mg
D ．球A 对地面的压力不可能为零 18．如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N 1，球对木板的压力大小为N 2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中
A．N1始终减小，N2始终增大
B．N1始终减小，N2始终减小
C．N1先增大后减小，N2始终减小
D．N1先增大后减小，N2先减小后增大
19．关于重力、弹力和摩擦力的说法中正确的是（）
A．在空中飘落的树叶，其重力方向总是竖直向下的
B．弹簧的弹力大小F与弹簧长度x满足关系式F=kx
C．运动的物体不可能受到静摩擦力作用
D．滑动摩擦力的方向一定与物体运动方向相反
20．如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O′处(O 为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点．已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为μ，OP与水平方向的夹角为θ＝30°．下列说法正确的是()
A．容器相对于水平面有向左运动的趋势
B．轻弹簧对小球的作用力大小为3 mg
C．容器对小球的作用力竖直向上
D．弹簧原长为R＋mg k
21．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
22．如图所示，物体A、B和C叠放在水平面上，水平力为F b＝5N，F c＝10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止，以F1、F2、F3分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则（）
A．F1＝5N，F2＝0，F3＝5N
B．F1＝5N，F2＝5N，F3＝0
C．F1＝0，F2＝5N，F3＝5N
D．F1＝0，F2＝10N，F3＝5N
23．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
24．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25．把一个重为G的物体，用一个水平力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上，如下图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力F f随t的变化关系是（）
A．B．
C．D．
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：F mg μ=，当拉力倾斜时，物体受力分析如图
由平衡条件得：N F mg Fsin θ=-，cos60f F =，又N f F μ=，得摩擦力为：()cos60f mg Fsin F μθ=-=，联立解得：3μ=，故选C. 2．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。
3．A
解析：A
【解析】
【详解】
物体对O点拉力等于物体重力，此力有两个效果：一是使NO绳拉紧，二是使OM绳拉紧。按效果把物体对O点的拉力分解，如图所示：
由此可知NO绳受的力大于MO绳受的力。当重力逐渐增大，NO绳先达到最大拉力，NO 绳先断。A正确，BCD错误。
故选A。
4．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。
5．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．
6．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
球受到沿绳的拉力，竖直向下的重力，水平向左的弹力，满足
12,tan cos G F F G αα
== AB .若增加悬绳的长度，α减小，则1F 、2F 都减小，B 正确，A 错误；
CD .若增大球的半径，α增大，则1F 、2F 都增大，CD 错误。
故选B 。
7．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
由共点力的平衡条件可知，两根绳子的拉力与灯笼重力的合力大小相等，方向相反；则由几何关系可知，AB 中重力大于OA 的拉力，C 中重力小于OA 的拉力，D 中重力等于OA 的拉力。
AB .拉力小于重力，不是最大的，AB 错误
CD .D 中拉力等于重力，C 中拉力大于重力最大，C 正确D 错误；
故C 中OA 的拉力最大。
故选C 。
【点睛】
四种情况下，灯笼均处于平衡状态，根据物体平衡知识列方程可以求解。
8．A
解析：A
【解析】
【详解】
对结点O ： G= F 1sin θ；F 2=F 1cos θ，解得；，选项A 正确，B 错误； F 1和F 2的合力与灯笼的重力是平衡力，而灯笼的重力与灯笼对地球的引力是一对相互作用力，选项C 错误；灯笼各个部分都受重力作用，这些重力的作用点等效为灯笼的重心，选项D 错误；故选A.
9．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 。
10．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.
11．B
解析：B
【解析】
试题分析：对两种情况下的物体分别受力分析，如图
将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，则有：F滑=F3
mg=F4+F N；
F滑′=F5
mg+F6=F N′
而F滑=μF N；F滑′=μF N′
则有F1cos60°=μ（mg-F1sin60°）①
F2cos30°=μ（mg+F2sin30°）②
又根据题意F1=F2 ③
联立①②③解得：μ=23
故选B
考点：物体的平衡
12．A
解析：A
【解析】
【详解】
AB．物体m沿斜面向下匀速运动，与斜面加速度相同均为零，故可以采用整体法，
将物体m与斜面体M看做一个整体，受力分析：
根据平衡条件，水平方向：
F cosθ-f=0
解得
f=F cosθ
竖直方向：
F N-（M+m）g-F sinθ=0
可得
F N=（M+m）g+F sinθ
所以A正确，B错误。
C．对物体受力分析如图，物体受到向下的重力mg、拉力F、斜面的作用力（支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力），
由于物体匀速下滑，根据平衡条件m受到的摩擦力
f′=mg sinθ+F
根据牛顿第三定律：物体m对M的摩擦力的大小为mg sinθ+F，故C错误；
D．由受力分析，根据平衡条件：M对物体m的作用力即N与f的合力应该与mg和F的合力等大反向，如图中，可见M对物体m的作用力斜向上，所以D错误。
13．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.
14．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．对斜面体A受力分析，如图所示
水平面对斜面体有向右的摩擦力，AB错误；
CD．把斜面体A和小球B看成一个系统，它们受力分析，如图所示
由图分析和牛顿第三定律，可得
()
'<+
N M m g
C错误，D正确。
故选D。
15．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
当两个力夹角90θ≤，根据平行四边形定则，合力逐渐增大；当两个力夹角90θ>，根据平行四边形定则，合力先减小后增大，所以D 正确，ABC 错误。
故选D 。
16．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 。
17．C
解析：C
【解析】
试题分析：C 、对B 球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图；
由于三个力夹角均为120°，故弹簧的支持力和绳子OB 的拉力都等于重力mg ，故C 正确；A 、对A 球受力分析，受重力、弹簧的压力，墙壁的向右的支持力、细线的拉力、地面的支持力，（其中地面的支持力和拉力可能只有一个），在水平方向：
3sin 602
B F T mg =?=竖直墙壁,故A 错误；B 、弹簧静止，合力为零，故两个球对弹簧的弹力等大、反向、共线，故弹簧对球A 的弹力等于对球B 的弹力，故B 错误；D 、根据平衡条件，绳OA 对球A 的拉力和地面的支持力的合力大小等于弹簧推力的竖直分力和重力之和，故N+T=mg+Fsin30°,故T≤1．5mg ，0≤N≤1．5mg ．可知地面对A 的支持力可能等于0，根据牛顿第三定律，球A 对地面的压力可能为零．故D 错误；故选
C ．
考点：考查共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．
【名师点睛】该题考查共点力作用下物体的平衡，解答本题关键是先后对两个小球受力分析，然后根据平衡条件列式分析求解．
18．B
解析：B
【解析】
试题分析：对小球进行受力分析如图所示，
设：板与竖直方向夹角为θ，则：2sin mg N θ=，1tan mg N θ
=，随着板顺时针方向转动，θ越来越大，因此N 2越来越小，同样1N 也越来越小，答案B 正确．
考点：共点力作用下物体的平衡，力的合力与分解
19．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．任何物体的重力都是竖直向下的，和物体的运动状态无关，故A 正确；
B ．弹簧的弹力F 是与弹簧的形变量成正比，而不是与弹簧长度成正比，故B 错误；
C ．只要物体间有相对运动的趋势，则物体间就会有静摩擦力；故对地运动的物体是可以受到静摩擦力的，如加速运动的火车桌子上放置相对火车静止的物体，故C 错误；
D ．滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反，故有可能和运动方向相同，故D 错误。 故选A 。
20．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，选项A 错误；
BC ．对小球受力分析，如图所示，由θ=30°可知支持力和弹簧的弹力之间的夹角为120°，则由几何关系可知，小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg ，故
BC 错误；
D ．弹簧的弹力为mg ，则弹簧被压缩了
mg k ，可知弹簧原长为R +mg k
，选项D 正确. 故选D 。 21．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．
22．C
解析：C
【解析】
【详解】
以A 为研究对象，根据平衡条件得到：A 对B 的静摩擦力大小10F =，否则A 水平方向所受的合力不为零，不能保持平衡；以AB 整体为研究对象，根据平衡条件得到：
25N ==b F F
再以三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得：
310N 5N 5N =-=-=c b F F F
方向水平向左；所以10F =，25N F =，35N =F ，故ABD 错误，C 正确；
故选C 。
23．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 ；
24．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．
25．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
由于物体所受的水平推力为F kt =，由二力平衡得，墙与物体间的压力 N F kt =。当F 比较小时，物体受的摩擦力F f 小于物体的重力G ，物体将沿墙壁下滑，此时物体间的摩擦力为滑动摩擦力，大小为
F kt μ=
当摩擦力F 等于重力G 时，物体不能立即停止运动，物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力，随着摩擦力的增大，摩擦力将大于重力，物体做减速运动直至静止，摩擦力将变为静摩擦力，静摩擦力与正压力无关，跟重力始终平衡，故ACD 错误，B 正确。 故选B 。