1、 1 / 30 专题专题 02 相互作用相互作用 1 (2021 广东肇庆市高三二模)如图所示,一小车在平直道路上向右运动,车内一条光滑轻绳 ACB 两端固 定在水平车顶上,一质量为 m 的小圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动。某段时间内轻绳 AC、BC 两部分与 水平车顶的夹角分别为 30 和 60 。将小圆环视为质点,则在这段时间内( ) A小车做匀速运动 B小车做匀减速运动 C轻绳 AC 段的拉力大于 BC 段的拉力 D轻绳 AC 段的拉力小于 BC 段的拉力 【答案】B 【解析】CD因为小圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动,所以 AC 绳的拉力和 BC 绳的拉力大小相等。CD 错误;AB因为小
2、圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动,所以小车如果静止或者匀速直线运动,小圆环应该 位于 AB 中点的正下方。现在小圆环在中点偏右,并且角度不变,根据牛顿第一定律(就像刹车时候人会向 前倾一样) ,说明小车正在向右匀减速运动。B 正确。故选 B。 2 (2021 广东江门市高三一模)“电动平衡车”是时下热门的一种代步工具。如图所示,人站在“电动平衡车” 上在某水平地面上沿直线匀速前进,人受到的空气阻力与速度成正比,下列说法正确的是( ) A“电动平衡车”对人的作用力竖直向上 B“电动平衡车”对人的作用力大于人的重力 C不管速度多大,“电动平衡车”对人的作用力不变 D地面对“电动平衡车”的作用力竖直向
3、上 【答案】B 【解析】AB“电动平衡车”做匀速直线运动,人处于平衡状态,即竖直方向平衡车对人的支持力与人的重 力平衡,水平方向车队人的摩擦力等于人受的阻力,则车对人的作用力即支持力和摩擦力的合力不是竖直 2 / 30 向上,车对人的作用力大于人的重力,选项 A 错误,B 正确;C速度越大,则人受的阻力越大,则“电动 平衡车”对人的作用力越大,选项 C 错误;D对车和人的整体而言,地面对“电动平衡车”有向上的支持力 和向前的动力,则地面对“电动平衡车”的作用力方向不是竖直向上的,选项 D 错误。故选 B。 3 (2021 广东东莞市 东莞六中高三一模)近代的吊环运动起源于法国,19 世纪吊环成
4、为独立的男子体操项 目。图为我国吊环运动员的比赛照,两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角。不计吊带与吊环的重力,下 列判断正确的是( ) A两根吊带受到环的拉力大小相等 B手对吊环作用力方向竖直向下 C每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半 D两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向上 【答案】A 【解析】A由题可知,两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角,由对称性可知,两根吊带受到环的拉力大 小相等,故 A 正确;B由图看出,吊带对吊环的拉力斜向上,则由平衡条件知,手对吊环作用力方向斜向 下,不是竖直向下,故 B 错误;C当两根吊带都沿竖直方向时受到环的拉力大小都等于人重量的一半,而 现在两根吊带与
5、竖直方向有一定夹角,由平衡条件得知,每根吊带受到环的拉力大小都大于人重量的一半, 故 C 错误;D两根吊带受到环的拉力的合力竖直向下,故 D 错误。故选 A。 4 (2021 浙江高三模拟)如图所示,某同学放假回家时,拉着行李箱走在路上,在遇到一个较大的斜坡时, 能拉着行李箱匀速向上行走,行李箱受到同学对它的拉力F拉、自身的重力G、斜坡的支持力 N F和斜坡的 3 / 30 摩擦力 f F 。下列受力分析示意图可能正确的是( ) A B C D 【答案】B 【解析】行李箱在斜坡上看成一个质点,受到竖直向下的重力G、垂直于斜坡向上的支持力 N F和沿斜坡向 下的摩擦力 f F ,该同学对行李箱的
6、拉力F拉斜向上且与斜坡有一定的夹角。故选 B。 5 (2021 江苏南通市高三二模)一台空调外机用两个三脚架固定在外墙上,如图所示,空调外机的重心在 支架水平横梁 AO 和斜梁 BO 连接点 O 的上方,横梁对 O 点的拉力沿 OA 方向、大小为 F1,斜梁对 O 点的 支持力沿 BO 方向、大小为 F2.如果把斜梁加长一点,仍保持连接点 O 的位置不变,则( ) 4 / 30 AF1增大 BF1减小 CF2不变 DF2增大 【答案】B 【解析】对 O 点受力分析有如图 由平衡得 1 tan G F , 2 sin G F ,保持连接点 O 的位置不变,斜梁长度增加中 变大,所以 12 FF、
7、均减 小。 故选 B。 6 (2021 辽宁葫芦岛市高三一模)如图所示,在竖直平面内一根不可伸长的柔软轻绳通过光滑的轻质滑轮 悬挂一重物。轻绳一端固定在墙壁上的 A 点,另一端从墙壁上的 B 点先沿着墙壁缓慢移到 C 点,后由 C 点 缓慢移到 D 点, 不计一切摩擦, 且墙壁 BC 段竖直, CD 段水平, 在此过程中关于轻绳的拉力 F 的变化情况, 下列说法正确的是( ) AF 一直增大 BF 一直减小 CF 先减小后增大 DF 先不变后增大 【答案】D 【解析】当轻绳另一端在 C 点时,设轻绳左右两侧间的夹角为 2 以滑轮为研究对象,分析受力情况,受力 5 / 30 分析图如图所示 根据
8、平衡条件得 2Fcos=mg,得到轻绳的拉力 F= 2cos mg , 轻绳的一端在 BC 间移动时 12 sinsinlll, 则 不变;则轻绳另一端从 B 点沿墙壁缓慢移到 D 点,由几何知识可知, 先不变后增大,cos 先不变后 减小,轻绳的拉力 F 先不变后增大,D 项正确,ABC 错误;故选 D。 7 (2021 重庆高三二模)地摊经济是 2020 年下半年的热门话题。某人计划摆一个卖烤热狗的小吃地摊,如 题图所示,用两根水平的平行金属杆支撑热狗。假设热狗可视为质量均匀的圆柱体,生热狗烤熟后,半径 变大,重力大小不变。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩,静止的生热狗烤熟后( ) A对金属杆的
9、压力增大 B对金属杆的压力减小 C重力势能不变 D机械能不变 【答案】B 【解析】AB对热狗进行受力分析,受到重力 G、两金属圆柱对热狗的支持力 N1、N2,如图所示 6 / 30 单根金属杆对热狗的弹力 12 2cos G NN ,生热狗截面半径为 R,熟热狗半径变大,则对应的 角变小, 根据三角函数知识知,单根金属杆对熟热狗的弹力小于对生热狗的弹力,根据牛顿第三定律可得熟热狗对 金属杆的压力减小,故 A 错误,B 正确;CD由于熟热狗质量不变,半径变大,重心升高,故熟热狗重力 势能增大,缓慢膨胀,动能不变,则机械能增大,故 CD 错误。故选 B。 8 (2021 湖南邵阳市高三一模)山东栖
10、霞笏山金矿事故救援工作中本着“为了每一位被困矿工的生命”,救 援队历经多日,最终将被困人员被救援出井。在救援中消防员利用如图甲所示三脚架向井底的被困人员提 供物资,三脚架简化如图乙所示,若支架质量不计,每根支架与竖直方均成 30的夹角。已知绳索及所挂载 物资总质量为 m,则在物资平稳匀速下降过程中,每根支架的弹力大小为( ) Amg B 3 mg C 3 6 mg D 2 3 9 mg 【答案】D 【解析】如图所示一根支架在竖直方向的分力为cosFF 竖 ,在竖直方向上 3Fcos=mg,解得 2 3 9 mg F ,故选 D。 7 / 30 9 (2021 广东高三模拟)在图甲所示的粗糙斜面
11、上,用平行于斜面向上的拉力 F 拉物块,斜面和物块始终 处于静止状态。若拉力 F 按图乙所示规律变化,下列判断不正确的是( ) A地面对斜面的摩擦力逐渐减小 B地面对斜面的摩擦力逐渐增大 C物块对斜面的摩擦力可能一直增大 D物块对斜面的摩擦力可能一直减小 【答案】A 【解析】AB将物块和斜面看做一个整体,整体在水平方向上受到拉力 F 沿水平方向的分力,摩擦力,两 力平衡,因为 F 在增大,所以 F 沿水平方向上的分力在增大,故摩擦力在增大, A 符合题意,B 不符合题 意;CD对小物块分析,在沿斜面方向上受到拉力 F,重力沿斜面向下的分力,摩擦力,三力平衡,若摩 擦力沿斜面向上并且方向不变,则
12、sinFfG,故 F 增大,摩擦力减小,若摩擦力沿斜面向下并且方 向不变,则sinFGf,故 F 增大,摩擦力增大,若摩擦力方向发生变化,则先减小后增大,CD 不 符合题意;故选 A。 10 (2021 广东深圳市高三一模)如图所示,一玩偶与塑料吸盘通过细绳 AB 连接,吸盘吸附在墙壁上玩偶 静止悬挂,忽略玩偶与墙壁之间的静摩擦力,则( ) A细绳 AB 越短,玩偶对墙壁的压力越大 B细绳 AB 越长,吸盘受到墙壁的摩擦力越小 C吸盘重力大于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力 D吸盘与墙壁之间的挤压力越大,吸盘受到墙壁的摩擦力越大 【答案】A 8 / 30 【解析】 A玩偶的受力分析如图所示,玩偶对
13、墙壁的压力等于支持力有tanNG,细绳 AB 越短,越大,则 玩偶对墙壁的压力越大,所以 A 正确;BD对吸盘与玩偶整体分析竖直方向只受重力与摩擦力,所以吸盘 受到墙壁的摩擦力总是等于重力, 与细绳的长短无关, 与吸盘与墙壁之间的挤压力无关, 则 BD 错误; C 由 平衡条件可知,吸盘重力等于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力,所以 C 错误;故选 A。 11 (2021 山东青岛市高三一模)如图,在竖直平面内,有一直角三角形金属框架,底边水平。质量为3m 的小球 a 和质量为 m 的小球 b 套在框架上,可以无摩擦地滑动。a、b 之间不可伸长的细线连接。当系统处 于平衡时,关于细线上的张力 F
14、及细线与金属框架形成的夹角,下列说法正确的是( ) AF=mg,30 B 3 2 mg F ,45 C 6 2 mg F ,45 D3Fmg,60 【答案】C 【解析】分别对两小球受力分析有3sin30cosmgF,sin60sinmgF,解得 6 2 mg F , 45,故选 C。 12 (2021 山东菏泽市高三一模)为了迎接春节,冬至前后,是自制“纯手工腊肉”最佳的时期,用图示支架 悬挂腊肉。OA、OB为承重的轻杆,A、O、B 始终在同一竖直平面内,OA 可绕 A 点自由转动,OB与 OA 通过铰链连接,可绕 O 点自由转动。现将腌制好的鲜猪肉用结实的细绳悬挂于 O 点,OA 杆所受作用
15、力大 小为 1, F OB杆所受的作用力大小为 2 F。下列说法正确的是( ) 9 / 30 A保持 A、B 端不动,在鲜猪肉风干变成腊肉的过程中, 1 F逐渐变小, 2 F逐渐变大 B保持 A、B 端不动,在鲜猪肉风干变成腊肉的过程中, 1 F逐渐变大, 2 F逐渐变小 C现为了取下风干好的腊肉,让 B 端沿地面上的AB连线向左缓慢移动, 1 F逐渐变大、 2 F先变小后变大 D现为了取下风干好的腊肉,让 B 端沿地面上的AB连线向左缓慢移动, 1 F、 2 F都逐渐变大 【答案】D 【解析】AB在鲜猪肉风干变成腊肉的过程中,猪肉重力减小,A、B 端不动,则两杆的弹力方向不变,因 为合力减小
16、,所以两杆的弹力均减小。AB 错误;CD让 B 端沿地面上的AB连线向左缓慢移动,在合力 不变的情况下,两杆的夹角逐渐增大,则两杆的弹力逐渐变大。C 错误,D 正确。故选 D。 13 (2021 广东韶关市 始兴中学高三一模)一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,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) , 如图所示。 现用水平力 F 作用于物体 B 上, 缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体 A 仍然静止。则下列说法正确的是( ) A在缓慢拉开 B 的过程中,水平力 F 不变 B斜面体所受地面的支持力一定不变 C斜面对物体 A 作用力的合力变大 D
17、物体 A 所受斜面体的摩擦力一定变大 【答案】B 【分析】先对物体 B 受力分析,根据共点力平衡条件求出绳子的拉力 T;再对木块 A 受力分析,同样根据 共点力平衡条件得出各个力的情况。 【解析】对木块 B 受力分析,如图 10 / 30 根据共点力平衡条件,有 B tanFm g, B cos m g T ,在缓慢拉开 B 的过程中, 变大,故 F 变大,A 错 误; B对斜面体和木块 A、B 整体受力分析,由于一直平衡,故支持力等于系统的总重力,B 正确;CD物体 A 受重力、支持力、细线的拉力,可能没有静摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受沿斜 面向上的静摩擦力,故拉力 T
18、变大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,支持力不变,故斜面对物体 A 作 用力的合力可能变大,也可能变小,C 错误,D 也错误;故选 B。 14 (2021 浙江高三模拟)科技正在不断地改变着我们的生活,原本昂贵的笔记本电脑现在已逐渐普及。为 方便使用,可将笔记本电脑放在倾角可调的支架上,如图甲所示,支架可简化为图乙所示模型,斜面AB的 倾角为, 支架底端的固定挡板AC与斜面垂直。 若笔记本电脑的重力大小为G, 不计一切摩擦, 则 ( ) A笔记本电脑对挡板AC的压力小于G B笔记本电脑只受重力和斜面AB的支持力作用 C支架对笔记本电脑的作用力大小小于G D笔记本电脑对斜面AB的压力大小为sin
19、G 【答案】A 【解析】ABD笔记本电脑受到重力G、垂直斜面向上的支持力 1 N和沿斜面向上的支持力 2 N而受力平衡, 则 1 cosNG, 2 sinNG,根据牛顿第三定律知,笔记本电脑对斜面AB的压力大小 11 NNG cos,笔记本电脑对挡板AC的压力大小 22 sinNNGG ,选项 A 正确,BD 错误; C 支架对笔记本电脑的作用力是指 1 N与 2 N的合力, 与笔记本电脑的重力等大反向, 选项 C 错误。 故选 A。 11 / 30 15 (2021 辽宁铁岭市高三一模)如图所示,质量为 m 的木块 A 放在质量为 M 的三角形斜劈上,现用大小 均为 F,方向相反的水平力分别
20、推 A 和 B,它们均静止不动,则( ) AA 与 B 之间可能没有弹力 BB 与地面之间一定有摩擦力 C地面对 B 的支持力的大小一定等于()Mm g DA 一定受到 B 的摩擦力的作用 【答案】C 【解析】A对物体 A 受力分析可知,若 A 与 B 之间没有弹力,则也不存在摩擦力,只受外力 F 和 A 物体 自身重力,两个力不可能平衡,所以 A 与 B 之间一定有弹力作用,故 A 错误;B对 A、B 整体分析,由 于处于平衡状态,所以水平方向合力为零,故 B 与地面之间没有摩擦力作用,故 B 错误;C对 A、B 整体 受力分析,由于处于平衡状态,根据平衡条件,竖直方向有 N FMm g,故
21、 C 正确;D对物体 A 受 力分析,当推力 F 沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时,摩擦力为零,即物体 A、B 间不一定 有摩擦力,故 D 错误。故选 C。 16 (2021 广东梅州市 )如图所示,某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起,过程中静立拉绳的姿势始终不 变,若滑轮与绳的重力及摩擦均不计,则该同学( ) A所受合外力越来越小 B对地面的摩擦力越来越小 C对绳的拉力越来越小 D对地面的压力越来越小 【答案】D 【解析】A由于该同学始终相对于地面静止,故所受合力始终为零,故 A 错误; C对结点受力分析可知,结点受重物向下的拉力、两边绳子的拉力,如图所示 12 / 30 由于为同一
22、根绳子,故 F1=F2=F,设 F1与 F2夹角为 ,则 12 cos 2 mg FF ,在重物被吊起的过程中, 变 大,故 F1与 F2同时变大,即对绳子的拉力越来越大,故 C 错误;BD以人为研究对象,受力分析如图 根据平衡条件,竖直方向有sinNmgF,水平方向有cosfF,由于 F 越来越大,故对地面的 摩擦力越来越大,对地面的压力越来越小,故 B 错误,D 正确。故选 D。 17 (2021 山东烟台市高三一模)在建筑工地上经常使用吊车起吊货物。为了研究问题方便,把吊车简化成 如图所示的模型,支撑硬杆 OP 的一端装有定滑轮,另一端固定在车体上,质量不计的钢丝绳索绕过定滑轮 吊起质量
23、为 m 的物件缓慢上升,不计定滑轮质量和滑轮与绳索及轴承之间的摩擦,重力加速度为 g。则下 列说法中正确的是( ) A钢丝绳索对定滑轮的作用力方向竖直向下 B钢丝绳索对定滑轮的作用力方向一定沿着 OP 方向 13 / 30 C钢丝绳索对定滑轮的作用力大小等于 2mg D钢丝绳索对定滑轮的作用力大小小于 2mg 【答案】D 【解析】AB钢丝绳索对定滑轮的作用力方向如图中所示,即为 F合的方向, 故 AB 错误;CD质量为 m 的物件缓慢上升,可看成匀速运动,则 F=mg,由菱形特点可得 合 2sin2sin2FFmgmg,故 C 错误,D 正确。故选 D。 18 (2021 北京朝阳区高三一模)
24、2020 年 11 月 18 日,东北大部分地区发生罕见强雨雪风冻天气,一日之 内温度骤降 16,给生产生活带来诸多不便。如图所示,共享单车上结冻的冰柱都呈现水平方向。若仅从 受力角度分析,下列推理可能正确的是( ) A风力水平向左 B风力水平向右 C风力斜向左上 D风力斜向右下 【答案】C 【解析】雨滴在重力和风力作用下,沿水平方向,由图可知,冰柱的左边更细,由平行四边形定则可知, 风力斜向左上。故选 C。 19(2021 福建莆田市高三模拟) 如图是某建筑工地悬吊装置的示意图, 图中OM 是用轻钢制作的龙骨,ON 为尼龙轻绳。OM可以绕通过 M 点且垂直于纸面的轴转动,尼龙绳的 N 端系在
25、一辆天车上,尼龙绳和龙骨 的重力及 M 处的摩擦力都可以忽略不计。若所挂的重物不变,保持OM与竖直墙面的夹角不变而将天车稍 微向左开动一点距离,下列说法正确的是( ) 14 / 30 A尼龙绳ON对 O 点的拉力不变 B尼龙绳ON对 O 点的拉力增大 C龙骨OM对 O 点的支持力不变 D龙骨OM对 O 点的支持力减小 【答案】B 【解析】 以 O 点为研究对象进行受力分析,三个力合力为零,表示三个力的有向线段构成一个闭合三角形,若天车 向左移动少许,重力 G 大小方向均不变,FN方向不变,由图可知,FN变为 FN1,FN2,F 变为 F1,F2,所以 FN变大,F 变大,故 B 正确 ACD
26、错误。故选 B。 20 (2021 辽宁朝阳市高三一模)如图,两个质量均为 m 的小球 a 和 b 套在竖直放置的光滑圆弧上,圆弧 半径为 R, 一细线长为2 3R, 其两端各系在一个小球上、 用力拉细线中点 O, 可使两小球静止在等高位置, 若此时 a、b 间的距离恰好等于3R,已知重力加速度为 g,则此时拉力 F 的大小为( ) 15 / 30 A2mg B3mg C3mg D2 3mg 【答案】B 【解析】根据题意小球所受重力和圆环弹力的合力大小为3mg,与绳拉力 T 等大,力 F 的大小与绳拉力 的合力等大反向,如图所示,三角形Oab为等边三角形,两绳夹角为 60 ,故33FTmg,所
27、以 B 正 确;ACD 错误;故选 B。 21 (2021 辽宁抚顺市高三一模)堆积木是儿童非常喜欢的一项智力活动,为了迎合孩子们的兴趣,积木的 颜色越来越鲜艳,形状越来越多样,可摆出的造型也千奇百怪,充分锻炼了孩子们的想象力和动手能力。 一个小朋友用三块相同的积木在竖直面内堆砌起来如图所示图形,下面关于积木受力情况分析正确的是 ( ) A积木 1 受 4 个力作用 B积木 3 受 4 个力作用 C积木 3 与地面之间无摩擦 16 / 30 D积木 1 与积木 2 之间有力的作用 【答案】C 【解析】D假设撤去积木,积木能继续平衡,说明积木 1 与积木 2 之间只有接触,而无力的作用,故 D
28、错误;A隔离积木 1 受力分析,受重力,3 对 1 的弹力,3 对 1 的静摩擦力,故积木 1 受 3 个力作用, 故 A 错误;C对 123 的整体分析可知,水平方向无外力,则积木 3 与地面之间无摩擦,故 C 正确;B对 3 受力分析可知,受重力,1 对 3 的压力,1 对 3 的摩擦力,2 对 3 的压力,2 对 3 的摩擦力,地面的支持力, 故 3 共受 6 个力,故 B 错误;故选 C。 22 (2021 山东高三模拟)夏末秋初是葡萄成熟的季节。果园中葡萄架上的累累果实既向人们展示了它们的 美味,也在表达着自然中的平衡之美。如图为葡萄架下葡萄平衡的简化模型图,轻质藤蔓在空中紧紧交织
29、在 O 点,藤蔓下三串葡萄甲、乙、丙的质量分别为 m甲、m乙和 m丙,O 点两侧藤蔓与竖直方向的夹角分别 为 和 ,已知 = 70 ,m甲= m乙= m,忽略藤蔓和葡萄架间的摩擦(不计藤蔓的质量) ,则( ) A = 70 ,m丙大于 m B = 40 ,m丙小于 m C = 55 ,m丙小于 m D = 65 ,m丙大于 m 【答案】B 【解析】取 O 点受力分析如下 因甲、乙的质量相等,故二者对 O 点的拉力的合力方向一定沿二力合成的菱形的对角线,并且与丙斜拉 O 点的力在同一条直线上,由几何关系可得180240,在三角形中大边对应大角,则有 mmggm g 甲乙丙 ,即m丙小于 m。故选
30、 B。 23 (2021 浙江绍兴市高三二模)如图所示一位登山者小王站在倾角为 30 的斜坡上,正在通过平行于斜坡 17 / 30 的绳索拉动朋友。已知小王总质量为 65kg,最大静摩擦力为压力的 0.8 倍,sin30 =0.5、cos30 =0.87,若小 王没有滑动,则( ) A小王受到的摩擦力可能沿斜坡向下 B小王对绳索的拉力最大值约为 125N C朋友丢掉背包后,小王受到的最大静摩擦力会减小 D小王受到绳索拉力与摩擦力的合力会随绳索拉力的变化而变化 【答案】B 【解析】A对小王受力分析,重力竖直向下;支持力垂直于斜坡向上;绳索拉力沿斜坡向下。故小王有沿 斜坡向下的运动趋势。所以他受到
31、的摩擦力不可能沿斜坡向下,故 A 错误;B依题意,小王所受摩擦力最 大为 max 0.8cos30452.4NFmg ,重力下滑分力为sin30325Nmg ,小王未滑动,受力平衡,有 小王对绳索的拉力最大值约为 max sin30127NFFmg 拉 ,故 B 正确;C朋友丢掉背包后,小王受 到的最大静摩擦力不会改变,故 C 错误;D小王受到合力始终为零,故 D 错误。故选 B。 24 (2021 广东高三模拟)如图所示,粗糙水平地面上,半球形物体 A 将半球 B(半球 B 各面均光滑)抵在 竖直墙壁上,B 的重力为 G,半径与 A 相同。现用水平向左的推力 F 缓慢推 A,在 A 与竖直墙
32、壁接触前, 下列判断正确的是( ) A地面对 A 的摩擦力逐渐增大 B地面对 A 的摩擦力逐渐减小 C水平推力 F 逐渐增大 18 / 30 D水平推力 F 逐渐减小 【答案】D 【解析】对 A、B 做为整体受力分析,竖直方向有 NmAgG,则地面对 A 的支持力不变, A 受到的摩擦 力为滑动摩擦力,则有 fN,可知地面对 A 的滑动摩擦力不变,而 1 FfN,对 A 的对 B 受力分析, 如图所示: 由于 B 受力平衡,则有 1 tanNG,当水平向左的推力 F 缓慢推动 A 时, 减小,tan 减小,N1减小, 因此水平推力 F 逐渐减小。故选 D。 25 (2021 天津红桥区高三一模
33、)如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度 v0 匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( ) A不为零,方向向右 B不为零,方向向左 C摩擦力大小为零 D不为零,与 v0大小有关 【答案】C 【解析】物块滑动时受到重力、斜劈提供的弹力和摩擦力,由于匀速,所以斜劈提供的弹力和摩擦力的合 力方向竖直向上,大小等于物块的重力。对斜劈受力分析,受到重力、地面的支持力、物块对斜劈的弹力 和摩擦力,由于物块对斜劈的弹力和摩擦力的合力方向竖直向下,所以地面对斜劈的摩擦力为零。故选 C。 26 (2021 福建福州市高三二模)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上 O
34、点处,绳的 一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等,系统平衡时,O 点两侧 绳与竖直方向的夹角分别为和。若50,则等于( ) 19 / 30 A70 B65 C50 D40 【答案】B 【解析】甲物体是拴牢在 O 点,且甲、乙两物体的质量相等,则甲、乙绳的拉力大小相等,O 点处于平衡 状态,则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上,如图所示 根据几何关系有1802,解得65,ACD 错误,B 正确,故选 B。 27 (2021 广东高三模拟)一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,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)
35、,如图所示,现用水平力 F 作用于物体 B 上,缓慢拉开一小 角度,此过程中斜面体与物体 A 仍然静止,则下列说法正确的是( ) 20 / 30 A水平力 F 保持不变 B斜面对物体 A 的作用力一定变大 C斜面对物体 A 的摩擦力一定变大 D斜面体所受地面的支持力一定不变 【答案】D 【解析】A取物体 B 为研究对象分析其受力,设绳与竖直方向夹角为 ,则有 F=mgtan, cos mg T 增大,则水平力 F 随之变大,拉力 T 变大,故 A 错误;BC未施加力 F 时,对物体 A 进行受力分析,物 体 A 受重力、支持力、细绳的拉力,由于 A、B 的质量关系和斜面的倾角未知,故物体 A
36、可能不受静摩擦 力,也可能受沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受沿斜面向上的静摩擦力,故拉力 T 变大后,物体 A 所受 静摩擦力不一定变大,而物体 A 所受支持力不变,故斜面体对物体 A 的作用力也不一定变大,故 BC 错误; D对 A、B 两物体与斜面体这个整体而言,拉力 F 方向水平,竖直方向受力不变,斜面体所受地面的支持 力一定不变,故 D 正确。故选 D。 28 (2021 广东高三模拟)如图所示,一根不可伸长的细绳的一端固定在天花板上的 B 点,另一端固定在 墙壁上的 A,一滑轮放置在细绳上,滑轮下面挂着质量为 m 的重物,若将细绳的 A 端沿墙壁缓慢向上移动 一小段距离,则移动过程中
37、( ) A细绳所受拉力保持不变 B细绳所受拉力逐渐增大 C细绳所受拉力逐渐减小 D细绳与竖直方向的夹角 和 都减小 【答案】A 【解析】设滑轮两边的绳长分别为 L1、L2,如下图所示 21 / 30 同一根绳子上的拉力是相等的,由平衡条件,两边绳子水平方向的分力也相等,则,而 2112 sinsin BCOCOB LLLL ,细绳的 A 端沿墙壁缓慢向上移动一小段距离时,OB 和绳长都不变,故 不变,则绳子上的拉力不变。故选 A。 29 (2021 湖南娄底市高三零模)如图所示,物块 A、B 叠放在一起,用绕过定滑轮的细线连接,连接两物 块的细线水平。定滑轮连在力传感器上、用大小为 F 的水平
38、力拉物块 A,使物块 A 匀速向右运动,此时力 传感器上的示数为 1 F,不计滑轮与力传感器的重力,A 与 B、B 与水平面的接触面均糙,则( ) A 1 FF B 1 FF C 1 FF D无法判 1 F、F 的大小关系 【答案】A 【解析】由题意可知。绕过定滑轮的细线上的拉力大小为 1 1 2 F。设 A 与 B 的滑动摩擦力大小为 1 f,B 与地 面间的滑动摩擦力大小为 2 f,对 A 分析有 11 1 2 FFf,对 B 分析有 112 1 2 Fff,联立解得 21 0fFF,则有 1 FF,故选 A。 30 (2021 浙江衢州市高三二模)如图是远距离输电的部分线路。A、B 两点
39、分别为铁塔与输电线的连接点, 输电线质量分布均匀,下列说法正确的是( ) 22 / 30 A输电线上电流相等时,输电线越粗,在输电线上消耗的电能越多 B若 A 点高于 B 点,输电线两端的切线与竖直方向的夹角 AB C若 A、B 两点等高,A、B 两端点对输电线的弹力大小之和等于输电线的重力 D由于热胀冷缩,夏季输电线与竖直方向的夹角变小,输电线两端的弹力变大 【答案】B 【解析】A输电线上电流相等时,输电线越粗,输电线的电阻越小,输电线上消耗的电能越少,故 A 错 误;B设输电线下垂的最低点为 C,若 A 点高于 B 点,则 A 到 C 之间的输电线长度比 B 到 C 之间的输电 线长度长,
40、设 A 到 C 之间的输电线重力大小为 GAC,B 到 C 之间输电线的重力大小为 GBC,A、B 两端点对 输电线的弹力大小分别为 FA、FB,则根据平衡条件有 FAcosA=GAC ,FBcosB=GBC,FAsinA= FBsinB,并且 GACGBC,联立以上各式可得 AB,故 B 正确;C若 A、B 两点等高,由于 A、B 两端点对输电线的弹 力并不是竖直向上,所以 A、B 两端点对输电线的弹力大小之和大于输电线的重力,故 C 错误;D由于热 胀冷缩,夏季输电线与竖直方向的夹角变小, 根据 FAcosA+FBcosB=G,可知当 A和 B都减小时,FA和 FB也减小,故 D 错误。故
41、选 B。 31 (2021 山东德州市高三一模)如图所示,竖直墙壁上的MN、两点在同一水平线上,固定的竖直杆上 的P点与M点的连线水平且垂直MN, 轻绳的两端分别系在PN、两点, 光滑小滑轮吊着一重物可在轻绳 上滑动。先将轻绳右端沿直线缓慢移动至M点,然后再沿墙面竖直向下缓慢移动至 S 点,整个过程重物始 终没落地。则整个过程轻绳张力大小的变化情况是( ) A一直增大 B先增大后减小 C先减小后增大 D先减小后不变 【答案】D 23 / 30 【解析】由于P点与M点的连线水平且垂直MN,将轻绳右端由 N 点沿直线缓慢移动至M点过程中,轻 绳的夹角变小,而轻绳的合力始终与重力相等,根据力的合成可
42、知轻绳的张力逐渐减小;轻绳右端由 M 点 沿墙面竖直向下缓慢移动至 S 点的过程中,轻绳的夹角不变,则轻绳的张力不变。故选 D。 32 (2021 辽宁锦州市高三一模)如图,天花板下细线OC悬挂着一个光滑轻质定滑轮,小物块 A 置于斜 面上,通过细线跨过滑轮与沙漏 B 连接,滑轮右侧细线与斜面平行;开始时 A、B 都处于静止状态,OC与 竖直方向的夹角为,在 B 中的沙子缓慢流出的过程中( ) AA 受到的摩擦力一定缓慢增大 BA 受到的细线拉力可能缓慢增加 C细线OC与竖直方向的夹角为可能增加 D细线OC的张力一定缓慢减小 【答案】D 【解析】沙子漏出前,当 A 受到的摩擦力向上时,有 BA
43、sin GfG,随着沙子的减少,A 受到的摩擦 力逐渐增大, 细线的拉力逐渐减小, 因为细线 OC 与竖直方向的夹角始终是通过定滑轮细线所成角度的一半, 而通过定滑轮细线所成角度是不变的, 所以细线OC与竖直方向的夹角为不变, 则根据力的平行四边形定 则可知,细线OC的张力逐渐减小。当 A 受到的摩擦力向下时,有 BAsin GGf,随着沙子的减少, A 受到的摩擦力逐渐减小,细线的拉力逐渐减小,则根据力的平行四边形定则可知,细线OC的张力逐渐 减小。 当 A 不受摩擦力时, 有 BAsin GG, 随着沙子的减少, A 会受到沿斜面向上的摩擦力并逐渐增大, 细线的拉力逐渐减小,则根据力的平行
44、四边形定则可知,细线OC的张力逐渐减小。故选 D。 33 (2021 湖南怀化市高三一模)如图所示,A、B 是粗糙水平面上的两点,O、P、A 三点在同一竖直线上, 且 OP=L,在 P 点处固定一光滑的小立柱,一小物块通过原长为 L0的弹性轻绳与悬点 O 连接。当小物块静 止于 A 点时,小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至 B 点(弹性轻绳处于弹性限度内) ,由静 止释放后,小物块沿地面运动通过 A 点,若 L0L,则在小物块从 B 运动到 A 的过程中( ) 24 / 30 A小物块受到的滑动摩擦力保持不变 B小物块受到的滑动摩擦力逐渐减小 C小物块受到的滑动摩擦力逐渐增大 D小
45、物块受到的滑动摩擦力先减小后增大 【答案】C 【解析】对小物块受力分析 因为 L0L,设弹性轻绳开始原长到 A 点的伸长量为 x0,则在 A 点物块对地面的压力 N0A Fmgkx 设在 B 点绳子与竖直方向的夹角为 ,则物块在 B 点弹性轻绳中的张力 00 0 cos LxL TkL 则物块在 B 对地面的压力为 00 N0000 coscos cos B LxL FmgkLmgk LxLL 则从 B 点到 A 点物块对地面正压力的变化量为 NNN00 21 cos BA FFFkLkxkL 小物块从 B 运动到 A 的过程中,绳与竖直方向的夹角 减小,cos增大,物块对地面正压力的变化量
46、N F 增大,由 N fF可知,小物块受到的滑动摩擦力逐渐增大。故选 C。 34 (2021 湖南高三一模)如图所示,倾角为30,表面粗糙的斜劈 B 放置在粗糙水平地面上,物体 A 的 质量为 2m,物体 C 的质量为 m,细线绕过滑轮 1 O和 2 O连接在竖直杆上 D 处,连接 A 物体的细线与斜面 25 / 30 平行,滑轮 1 O固定在斜劈上,不计质量的动滑轮 2 O。跨在细线上,其下端悬挂 C 物体,动滑轮 2 O两侧的 绳子成90夹角,物体 A、B 始终静止,不计细线与滑轮间的摩擦下列说法正确的是( ) A斜劈对 A 的摩擦力沿斜面向下 B逐渐增大 C 物体的质量,A 物体受到的摩
47、擦力逐渐变小 C将竖直杆向右移动少许,地面对斜劈的摩擦力变大 D将悬点 D 上移少许,细线的弹力变小 【答案】C 【解析】A绳子中的拉力大小为 1 2 2 cos452 mg mg T ,物体 A 的重力沿斜面的分力为 2sin30mgmg 2 2 mg ,所以物体 A 受到沿斜面向上的摩擦力,故 A 错误;B逐渐增大 C 物体的质 量,则绳子中的拉力增大,A 物体将受到斜劈的静摩擦力的作用,并且随着 C 物体质量的增大先向上减小 后反向增大,故 B 错误;C设 2 O两侧的绳子与竖直方向的夹角为,则绳子中的拉力为 1 2 cos mg T ,绳 子对斜劈的拉力沿水平方向的分力为 1 tan
48、2 x Fmg,将竖直杆向右移动少许,则变大,由上式可知 x F 也变大, x fF,地面对斜劈的摩擦力变大,故 C 正确;D设滑轮 1 O到杆的水平距离为 d, 1 O、 2 O、 D 之间的这段绳子长度为 L,细线 2 O D与杆之间的夹角为,由于细线中的张力处处相等,所以细线 12 OO 与竖直方向的夹角也为,由几何关系可得 122122 sinsinsinsin O OO DO OO D dLLLLL ,悬 点 D 移动过程中,由于 L 和 d 不变,所以细线 2 O D与杆之间的夹角也不变,由平行四边形定则可知 2 cosTmg ,细线中的弹力不变,故 D 错误。故选 C。 35 (2021 山东潍坊市高三一模)如图所示,某楼项为玻璃材料的正四面体。一擦子由智能擦玻璃机器人牵 26 / 30 引,在外侧面由 A 点匀速运动到 BO 的中点 D。已知擦子与玻璃间的动摩擦因数为 2 2 ,则运动过程中擦子 受的牵引力与其重力的比值为( ) A 7 6 B 13 18 C 1