2017年高考物理试题分项版汇编系列专题03相互作用(含解析)
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专题03相互作用
一、单选题
1．如图所示，质量为m=1.2Kg、顶角为α=370的直角劈和质量为M=2 Kg的正方体放在两竖直墙和水平地面间，处于静止状态．若不计一切摩擦， g取10 m/s2，墙面对正方体的弹力大小与水平地面对正方体的弹力大小分别为（ ）
A. 20N，36N B. 16N，32N
C. 16N，40N D. 20N，20N
【答案】B
【解析】以直角劈和质量为M正方体整体为研究对象，分析受力情况，如图1所示：
则由平衡条件得：水平面对正方体的弹力大小N3=（M+m）g=32N；对直角劈研究，分析受力情况，如图2所示，根据平衡条件得：墙面对m的弹力：101.21016tan370.75mgNNN，故B正确，ACD错误。
2．叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技.如图所示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为(
)
A. 34G B. 78G C. 54G D. 32G
【答案】C
点睛：受力平衡的题，一般用到整体法或隔离法，应用隔离法时注意顺序是层层剥皮，也就是由上到下，由外到里，分别应用平衡条件即可。
3．顶端装有滑轮的粗糙斜面固定在地面上，A、B两物体通过细绳如图连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）．现用水平力F作用于悬挂的物体B上，使其缓慢拉动一小角度，发现A物体仍然静止．则此过程中正确的选项是（）
A. 水平力F变大
B. 物体A所受斜面给的摩擦力一定变大
C. 物体A所受斜面给的作用力不一定变大
D. 细绳对物体A的拉力不变
【答案】A
【解析】如图所示，对物块B受力分析，
则有：=tanFmg，cosmgT，当B被拉动一个小角度后，角增大，力F增大，同时细绳对物体A的拉力T增大，A受到斜面的摩擦力根据初始状态的不同，可能增大也可能减小，物体A受到的重力与绳子拉力的合力变大，物体A处于静止状态，所受合力为零，所以A所受斜面的作用力与其所受重力与拉力的合力大小相等，所受
斜面的作用力变大，故A正确，BCD错误；
故选A。
4．顶端装有滑轮的粗糙斜面固定在地面上，A、B两物体通过细绳如图连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）．现用水平力F作用于悬挂的物体B上，使其缓慢拉动一小角度，发现A物体仍然静止．则此过程中正确的选项是（）
A. 水平力F变大
B. 物体A所受斜面给的摩擦力一定变大
C. 物体A所受斜面给的作用力不一定变大
D. 细绳对物体A的拉力不变
【答案】A
【解析】如图所示，对物块B受力分析，
5．如图所示，套有光滑小铁环的细线系在水平杆的两端A、B上，当杆沿水平方向运动时，小环恰好悬于A端的正下方并与杆保持相对静止，已知小环质量为m，重力加速度为g，下列分析正确的是（ ）
A. 杆可能作匀速运动 B. 杆一定向右作匀加速运动
C. 杆可能向左作匀减速运动 D. 细线的张力可能等于mg
【答案】C
【解析】对小环受力分析：受绳的拉力和重力，如图，设细线夹角为θ：
由题知竖直方向平衡：mg=T+Tcosθ
设水平方向上加速度为a，由牛顿第二定律得：Tsinθ=ma
由于0°＜θ＜90°，得：T=1cosmg＜mg，加速度方向水平向右；故杆和小环向右做加速度的匀加速或向左匀减速运动，由上分析，可知，故ABD错误，C正确；故选C.
6．如图所示，物体A的左侧为竖直墙面，B的下面有一竖直压缩的弹簧，A、B保持静止．则（ ）
A. 物体A一定与墙面间无摩擦力
B. 物体A一定受到墙面竖直向下的摩擦力
C. 物体A一定受到墙面竖直向上的摩擦力
D. 以上判断都不对
【答案】A
【解析】依据受力分析整体看，故不受到墙面的弹力，所以依据力的关系，物体A一定与墙面间无摩擦力，故A对，BCD错．故选A．
7．以下说法正确的是
A. 伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是：问题→猜想→实验验证→数学推理→合理外推→得出结论
B. 牛顿通过理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”，用到的物理思想方法属于理想实验法
C. 探究共点力的合成的实验中使用了控制变量法
D. 匀变速直线运动的位移公式是利用微元法推导出来的
【答案】D
【解析】伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论．故A错误．伽利略通过理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”，故B错误；探究共点力的合成的实验中使用了等效替代法，故C错误；在推导匀变速直线运动的位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D正确；故选D.
8．如图所示，顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中下列说法正确的是
A. 水平力F是恒力
B. 斜面体所受地面的支持力一定不变
C. 绳子对物体A的拉力保持不变
D. 物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
【答案】B
【解析】物体B为研究对象，分析其受力情况如图所示，
则有tanFmg，cosTmgF，在将物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F和细绳上的拉力随TF之变大．故AC错误；
对A、B两物体与斜面体这个系统而言，系统处于平衡状态，因拉力F变大，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，而竖直方向并没有增加其他力，故斜面体所受地面的支持力不变，故B正确；
这个过程中尽管绳子张力变大，但是开始时物体A所受斜面体的摩擦力方向未知，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定．故D错误；
故选B。
9．如图，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力不可能的是（ ）
A. 方向一定沿斜面向下 B. 方向可能沿斜面向下
C. 大小可能等于零 D. 大小可能等于F
【答案】A
点睛：根据推力F的大小与重力分力的大小确定摩擦力的方向，注意分析推力与重力沿斜面向下分力的大小关系．
10．如图所示，滑块穿在水平横杆上并可沿杆左右滑动，它的下端通过一根细线与小球相连，小球受到水平向右的拉力F的作用，此时滑块与小球处于静止状态．保持拉力F始终沿水平方向，改变F的大小，使细线与竖直方向的夹角缓慢增大，这一过程中滑块始终保持静止，则（ ）
A. 滑块对杆的压力增大
B. 滑块受到杆的摩擦力不变
C. 小球受到细线的拉力大小增大
D. 小球所受各力的合力增大
【答案】C
【解析】:CD、对球分析,受重力mg、拉力F和细线的拉力T,如图所示:
根据平衡条件,有:
随着θ的不断增大，故拉力F不断增加,拉力T也增加;小球的合力为零,保持不变故C正确，D错误；
AB、对球和滑块整体分析,受到总重力、支持力、拉力和静摩擦力,根据平衡条件,有:
所以支持力不变,根据牛顿第三定律,压力也不变，静摩擦力等于拉力，不断增加;故AB错误；
综上所述本题答案是：C
11．如图所示，物体A静止在斜面体B上，斜面体放在水平面上静止．则物体A受力的情况为（ ）
A. 重力 弹力 摩擦力
B. 下滑力 弹力 摩擦力
C. 重力 弹力 摩擦力 下滑力
D. 重力 对斜面的压力 摩擦力
【答案】A
【解析】解：由受力分析知物体冲上粗糙斜面后受重力、弹力、摩擦力的作用,上冲是靠惯性,不是有什么上冲力,故A对B错;C中压力是斜面所受力,不是物体受力,故C错;D选项中弹力与支持力重复出现,故错误。
12．如图所示，体操运动员在比赛中，他先双手撑住吊环，然后身体下移，双臂缓慢张开到图示位置，此时连接吊环的绳索与竖直方向的夹角为α。已知他的体重为G，吊环和绳索的重力不计，则每条绳索的张力为( )
A. G2cos B. G2sin C. Gcos2 D. Gsin2
【答案】A
【解析】运动员的受力简化为如图所示
由共点力的平衡可知，在竖直方向上有2cosFG
解得2cosGF
13．如图所示，质量为m的物体放在水平放置的钢板C上，与钢板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.由于受到相对于地面静止的光滑导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v1向右匀速运动，同时用力F拉动物体(方向沿导槽方向)使物体以速度v2沿导槽匀速运动，则拉力F的大小为(
)
A. mg B. μmg C. μmg22212vvv D. μmg12212vvv
【答案】C
【解析】工件有相对于钢板水平向左的速度v1和沿导槽的速度v2，故工件相对于钢板的速度如图所示：
点睛：明确工件所受滑动摩擦力的大小和方向，注意滑动摩擦力的方向是和物体的相对运动方向相反，正确判断出工件所受摩擦力方向，然后根据其运动状态即可正确求解该题．
14．如图所示为一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环．现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A、B两点拉力FA、FB的变化情况，下列说法正确的是(
)
A. FA变大，FB变大 B. FA变小，FB变小
C. FA变大，FB变小 D. FA变小，FB变大
【答案】B
【解析】
如图，设绳子是长度是2L，AB的长度是2l，AB水平时绳子与水平方向的夹角是α，平衡时两根绳子的拉力相等，设绳子拉力为F1，有：
2F1sinα−mg=0，
得：FA=FB=F1=2sinmg
