2020届高考物理名校试题专题03 相互作用(解析版)
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2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（四）
相互作用
1、（2020·山西省大同市市直学校高三第一次联考）质量均为m的a、b两木块叠放在水平面上，如图所示，a受到斜向上与水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下与水平面成θ角等大的力F作用，两力在同一竖直平面内，此时两木块保持静止，则（ ）
A. b对a的支持力一定等于mg
B. 水平面对b的支持力等于2mg
C. b与水平面之间可能存在静摩擦力
D. a、b之间一定存在静摩擦力
【答案】BD
【解析】
A、D、a受重力、支持力、拉力以及b对a的静摩擦力平衡，在水平方向上有：fa=Fcosθ，Fsinθ+Na=mg，则Na=mg-Fsinθ＜mg．故A错误，D正确.
B、C、对整体分析，在水平方向上，F的分力大小相等，方向相反，则地面对b无摩擦力，在竖直方向上，F的分力大小相等，方向相反，则地面的支持力为2mg；故B正确、C错误.
故选BD.
2、（2020·安徽省淮北市高三一模）如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动．用G表示无人机重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
由于无人机正沿直线朝斜向下方匀速运动即所受合外力零 ，所以只有B图受力可能为零，故B正确．
3、（2020·福建省福州市第一中学高三下学期开学质检）.如图，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上．两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态．已知球B质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角．OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，现将轻质细线剪断的瞬间(重力加速度为g)
A. 弹簧弹力大小2mg
B. 球B的加速度为g
C. 球A受到的支持力为2mg D. 球A的加速度为12g
【答案】D
【解析】
A、隔离对B分析，根据共点力平衡得：
水平方向有：0sin45FBT
竖直方向有：0cos45mgBT，
则 02BTmg，弹簧弹力Fmg，A错误；
B、轻绳剪断后，00BT，另两个力不变，此时：a2Fgm合，B错误；
C、轻绳剪断后，0OAT，沿圆弧切线和沿半径方向处理力，瞬间速度为零，沿半径方向合力为零，有：1Ngsin60g2AAmm，C错误；
D、沿切线方向，0gcos601a2AAmgm，D正确；
故选D．
4、（2020·广东省中山市中山纪念学校高三第一次质检）一铁球通过3段轻绳OA、OB、OC悬挂在天花板上的A点，轻绳OC栓接在轻质弹簧秤上，第一次，保持结点O位置不变，某人拉着轻质弹簧秤从水平位置缓慢转动到竖直位置，如图甲所示，弹簧秤的示数记为F1，第二次，保持轻绳OC垂直于OA，缓慢移动轻绳，使轻绳OA从竖直位置缓慢转动到如图乙所示位置，弹簧秤的示数记为F2，则（ ）
A. F1先增大后减小，F2逐渐减小
B. F1先增大后减小，F2逐渐增大
C. F1先减小后增大，F2逐渐减小
D. F1先减小后增大，F2逐渐增大
【答案】D
【解析】
在图1中，对O点受力分析，抓住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OA绳上拉力F1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：F2=Gsinθ，轻绳OA从竖直位置缓慢转动到如图乙所示位置，θ增大，则F2逐渐增大．故选D．
5、（2020·广东省中山市中山纪念学校高三第一次质检）如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（ ）
A. B与水平面间的摩擦力减小
B. 地面对B的弹力增大
C. 悬于墙上的绳所受拉力不变
D A、B静止时，图中、、 三角始终相等
【答案】BD
【解析】
绳子的拉力大小不变，由于绳子与水平方向的夹角减小，在水平方向的分力增大，所以B与水平面间的摩擦力增大，Ａ错；绳子在竖直方向的分力减小，由可知支持力增大，B对；两段绳子的拉力大小不变，但夹角增大，所以合力减小，悬于墙上的绳所受拉力减小，C错；A、B静止时，由对称性可知图中a、b、q三角始终相等，D对；
6、（2020·贵州省罗甸县第一中学高三上学期期末）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上．若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，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】C .【解析】
根据题意，设物块受到的最大静摩擦力为f，对物块受力分析（如图所示），若F>mgsinθ，则物体有沿斜面向上运动的趋势，f的方向应沿斜面向下阻碍物体相对运动趋势，有1sinFmgf----①；若F
7、（2020·江苏省海门中学高三第二次调研）生活中经常用刀来劈开物体。如图所示是刃的横截面，F是竖直向下作用在刀背上的力，若刀的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为θ，刀的重力为G。则刀劈物体时对物体侧向推力NF的大小为（ ）
A. 2sinFG
B. 2cosFG
C. 2sin2FG
D. 2cos2FG 【答案】C
【解析】
将力F和重力根据平行四边形定则分解，由几何知识得，侧向推力的大小为
2sin2sin22NGFGFF
故选C。
8、（2020·江西省南昌市第十中学高三上学期期末）如图所示，某同学通过滑轮组将一重物吊起，该同学对绳的竖直拉力为F1，对地面的压力为F2，不计滑轮与绳的重力及摩擦，则在重物缓慢上升的过程中，下列说法正确的是( )
A. F1逐渐变小 B. F1逐渐变大
C. F2逐渐变小 D. F2先变大后变小
【答案】BC
【解析】 以动滑轮为研究对象受力分析，设动滑轮两边绳子夹角为θ，则有：22mgTcos，在重物被吊起的过程中，θ变大，故T变大，即F1逐渐变大；故A错误，B正确；对人受力分析，根据平衡条件：F2+F1=mg，F1逐渐变大，则F2逐渐变小，C正确，D错误；故选BC．
9、（2020·辽宁省大连市高三双基测试）如图所示，斜面体置于粗糙水平面上，光滑小球被轻质细线系住放在斜面上，细线另一端跨过光滑定滑轮，用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离，斜面体始终静止。则在小球移动过程中（ ）
A. 细线对小球的拉力变大 B. 斜面对小球的支持力变大
C. 斜面对地面的压力变大 D. 地面对斜面的摩擦力变大
【答案】A
【解析】
AB．对小球受力分析并合成矢量三角形：
重力大小方向不变，支持力方向不变，绳子拉力方向由图中实线变为虚线，绳子拉力增大，斜面对小球的支持力减小，A正确，B错误；
CD．对斜面受力分析：
正交分解：
sinNf
cosNNMg地
根据牛顿第三定律，小球对斜面的压力N减小，所以斜面对地面的摩擦力减小，地面对斜面的支持力减小，根据牛顿第三定律，斜面对地面的压力减小，CD错误。
故选A。
10、（2020·山西省大同市县区学校高三第一次联考）如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B，在B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个装置处于静止状态。现用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离后，它们仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是：（ ）
A. 小球A对物体B的压力逐渐增大
B. 墙面对小球A的支持力先增大后减小
C. 地面对物体B的摩擦力逐渐增大 D. 水平力F逐渐增大
【答案】A
【解析】
对A球受力分析并建立直角坐标系如图：
由平衡条件有：
竖直方向：
Fcosmg=
水平方向：
NFsin
联立解得：
mgFcos，Nmgtan
用水平力F拉动B缓慢向右移动一小段距离，A缓慢下落，则θ增大。
所以F增大，N增大。
再根据牛顿第三定律知小球A对物体B的压力逐渐增大。
选项A正确，BCD错误。
故选A。 11、（2020·云南省盐津县第三中学高三期末）如图所示，a，b，C三根绳子完全相同，其中b绳水平，C绳下挂一重物．若使重物加重，则这三根绳子中最先断的是 （ ）
A. a绳 B. b绳 C. C绳 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
对节点o受力分析并合成如图：
假设：oa方向与竖直方向的夹角为θ，则：T1=mg，2cosmgT，T3=mgtanθ，所以：T2最大，即oa先断。故A正确，BCD错误。
12、（2020·云南省盐津县第三中学高三期末）如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行．在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（ ） A. b对c的摩擦力一定减小
B. b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上
C. 地面对c的摩擦力方向一定向右
D. 地面对c的摩擦力一定减小
【答案】BD
【解析】
AB．若开始时GaGbsinθ，则b受到c的摩擦力沿斜面向下，大小为Ff=Ga-Gbsinθ，根据牛顿第三定律，b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上；随着Ga的减小，则b受的摩擦力先减小然后反方向增大，方向先沿斜面向下然后变为沿斜面向上，b对c的摩擦力先减小然后反方向增大，方向先沿斜面向上然后变为沿斜面向下；故A错误，B正确．
CD．以bc整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得知：地面对c的摩擦力f=Fcos=Gacos，方向水平向左，在a中的沙子缓慢流出的过程中，随着Ga的减小，地面对c的摩擦力f在减小，故C错误，D正确．
13、（2020·云南省盐津县第三中学高三期末）如图所示，一根轻弹簧上端固定在O点，下端拴一个小球P，开始时，小球处于静止状态．现对小球施加一个水平向右的外力F，使小球向右缓慢偏移，依次经过A点和B点，已知A、B两点分别在如图直线OM和ON上，但图中未标出具体位置，弹簧的伸长量始终处于弹性限度内，下列说法中正确的是（ ）
