2021年高考一轮复习考点集训 物理(湖南省专用)专题二　相互作用（含答案）

专题二　相互作用

【考情点睛】

【基础训练】

考点一　常见的三种力、力的合成与分解

1.一根轻质弹簧,当它上端固定,下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是(　　)

A. B. C. D.

答案　D

2.如图所示,物体A、B在力F作用下一起以相同的速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是　(　　)

A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同

B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反

C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力

D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和F相同

答案　D

考点二　受力分析、共点力的平衡

3.(多选)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起竖直向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是(　　)

A.物体M一定受到4个力

B.物体N可能受到4个力

C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力

D.物体M与N之间一定有摩擦力

答案　AD

4.如图所示,绳OC与竖直方向成30°角,O为质量不计的光滑的滑轮,用一根绳连接物体A和B,已知物体B重1 000 N,物体A重400 N,物体A在空中静止,物体B在地面上静止。(不计绳的重力)求:

(1)OC绳的拉力大小;

(2)物体B所受地面的摩擦力和支持力的大小。

答案　(1)400 N　(2)200 N　800 N

【综合训练】

拓展一　摩擦力的分析和计算

1.(2018雅礼中学、河南实验中学联考,14)如图所示,一木块受到一水平力F作用静止于斜面上,此力F的方向与斜面平行,如果力F撤除,下列对木块的描述正确的是(　　)

A.木块将沿斜面下滑 B.木块受到的摩擦力变小

C.木块立即获得加速度 D.木块受到的摩擦力变大

答案　B

2.如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)轻绳OA、OB的张力分别是多大?

(2)人受到的摩擦力是多大,方向如何?

(3)若人的质量m2=60 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量m1最大不能超过多少?

答案　(1)m1g　m1g　(2)m1g　水平向左

(3)24 kg

拓展二　力的合成和分解法

3.(2019雅礼中学月考)竖直细杆上套有一个质量为1 kg的小圆环,圆环左侧系有一劲度系数k=500 N/m的轻弹簧,已知弹簧与竖直方向的夹角为θ=53°,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,环与细杆间的动摩擦因数为μ=0.75,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧一直处于弹性限度内,以下说法正确的是(g取10 m/s2)(　　)

A.当弹簧的伸长量x=2.5 cm时,圆环与细杆间的摩擦力为零

B.当弹簧的伸长量x=0.5 cm时,圆环与细杆间的摩擦力为1.5 N

C.当弹簧的伸长量x=4.0 cm时,圆环与细杆间的摩擦力为12 N

D.当弹簧的伸长量x=2.0 cm时,圆环与细杆间的摩擦力为2 N

答案　B

拓展三　受力分析 共点力的平衡问题

4.(2019长沙一中月考,11)两个质量相同的直角楔形物体a和b,分别在垂直于斜边的恒力F1和F2作用下静止在竖直墙面上,如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.a、b都受四个力的作用

B.a、b所受摩擦力的方向都是竖直向上

C.F2一定小于F1

D.F1、F2大小可能相等

答案　D

【专题训练】

小专题一　实际生活中“形同质异”问题

1.(2019三湘名校二联,3)如图所示,物体A的质量大于B的质量,绳子的质量、绳与滑轮间的摩擦不计,A、B恰好处于平衡状态,如果将悬点P靠近Q少许,系统重新平衡时,则(　　)

A.物体A的重力势能增大

B.物体B的重力势能增大

C.绳的张力减小

D.P处绳与竖直方向的夹角减小

答案　A

小专题二　平衡问题中的整体法和隔离法

1.(2019长郡中学月考,2)如图,三根轻绳悬挂两个质量相同的小球保持静止,绳AD与AC垂直。现对B球施加一个水平向右的力F,保持A球位置不变,使B球缓慢移动到图中虚线位置,此过程中AD、AC两绳张力TAD、TAC的变化情况是(　　)

A.TAC变大,TAD减小 B.TAC变大,TAD不变

C.TAC减小,TAD变大 D.TAC不变,TAD变大

答案　C

2.(2018雅礼中学月考,18)如图所示,竖直面光滑的墙角有一个质量为m,半径为r的均匀半球体A。现在A上放一密度和半径与A相同的球体B,调整A的位置使得A、B保持静止状态,已知A与地面间的动摩擦因数为0.5,则A的球心距墙角的最远距离是(　　)

A.r B.r C.2r D.r

答案　A

小专题三　实际应用中动态平衡问题的处理方法

1.(2020届郴州市临武县一中月考)如图所示,质量不等的盒子A和物体B用细绳相连, 跨过光滑的定滑轮,A置于倾角为θ的斜面上,与斜面间的动摩擦因数μ=tan θ,B悬于斜面之外而处于静止状态。现向A中缓慢加入沙子,下列说法正确的是(　　)

A.绳子拉力一定保持不变

B.A对斜面的压力保持不变

C.A所受的摩擦力一定逐渐增大

D.A可能沿斜面下滑

答案　A

2.(2019长沙一中月考,20)(多选)《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1 000 kV的高压线上带电作业的过程,如图所示,绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为m,不计一切阻力,重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中,下列说法正确的是(　　)

A.工人对绳的拉力一直变大

B.绳OD的拉力的一直变小

C.OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg

D.当绳CD与竖直方向的夹角为30°时,工人对绳的拉力为mg

答案　CD

3.(2019岳阳一中质检,3)如图所示的起重装置,A为固定轴,AB为轻杆,B端系两根轻绳,一根在下面拴一重物,另一根绕过无摩擦定滑轮,在绳端施加拉力,使杆从位置Ⅰ缓缓移到位置Ⅱ的过程中,绕过定滑轮的绳的张力F以及轻杆的B端受到的作用力FN的变化情况是(　　)

A.F减小,FN先变小后变大,方向由沿杆向外变为沿杆向里

B.F减小,FN大小不变,方向始终沿杆向里

C.F变小,FN先变小后变大,方向由沿杆向外变为沿杆向里

D.F变大,FN大小不变,方向始终沿杆向里

答案　B

小专题四　平衡中的临界与极值问题

　(2019湖南重点高中大联考,1)(多选)如图所示,球面光滑的半圆球放在水平面上,圆球放在半圆球上,两球的半径相同,给圆球施加一个最小的拉力(图中未画出),使圆球静止在半圆球上,两球心连线与水平面夹角θ=45°,圆球的质量为m,半圆球的质量为m,重力加速度为g,则(　　)

A.最小拉力大小等于mg

B.地面对半球的摩擦力大小等于mg

C.地面对半球的支持力大小等于mg

D.B对A的作用力大小等于mg

答案　BD