新高考物理复习专题二相互作用练习含答案

这是一份新高考物理复习专题二相互作用练习含答案，共18页。试卷主要包含了如图是可用来制作豆腐的石磨等内容，欢迎下载使用。
考点过关练
考点一 常见的三种力
1.(2022浙江1月选考,4,3分)如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是( )
A.水桶自身重力的大小
B.水管每秒出水量的大小
C.水流对桶撞击力的大小
D.水桶与水整体的重心高低
答案 D
2.(2023山东,2,3分)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示,三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上,下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子,取走一个盘子,稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300 g,相邻两盘间距1.0 cm,重力加速度大小取10 m/s2。弹簧始终在弹性限度内,每根弹簧的劲度系数为( )
A.10 N/m B.100 N/m
C.200 N/m D.300 N/m
答案 B
3.(2020北京,11,3分)某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的F⁃t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
甲
乙
A.实验中必须让木板保持匀速运动
B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10∶7
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
答案 C
考点二 力的合成与分解
4.(2022广东,1,4分)如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点,F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小,F1=F2且∠AOB=60°。下列关系式正确的是( )
A.F=F1 B.F=2F1
C.F=3F1 D.F=3F1
答案 D
5.(2022重庆,1,4分)如图所示,吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具,在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等,方向水平向右,重力加速度为g,则擦窗工具所受摩擦力( )
A.大小等于mg B.大小等于2mg
C.方向竖直向上 D.方向水平向左
答案 B
6.(2023广东,2,4分)如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,与竖直方向的夹角为θ。船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直壁面。下列关系式正确的是( )
A.Ff=G B.F=FN
C.Ff=G cs θ D.F=G sin θ
答案 C
7.(2020浙江7月选考,10,3分)如图是“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员( )
A.受到的重力大小为16mg
B.受到的合力大小为16mg
C.对球面的压力大小为16mg
D.对球面的作用力大小为16mg
答案 D
考点三 受力分析及共点力平衡
8.(2019江苏单科,2,3分)如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为( )
A.Tsinα B.Tcsα
C.T sin α D.T cs α
答案 C
9.(2023江苏,7,4分)如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m,四条腿与竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的16。每条腿对月球表面压力的大小为( )
A.mg4 B.mg4csθ
C.mg6csθ D.mg24
答案 D
10.(2023浙江6月选考,6,3分)如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G的光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,∠aOb=90°,半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为 ( )
A.Fa=0.6G,Fb=0.4G
B.Fa=0.4G,Fb=0.6G
C.Fa=0.8G,Fb=0.6G
D.Fa=0.6G,Fb=0.8G
答案 D
11.(2023河北,4,4分)如图,轻质细杆AB上穿有一个质量为m的小球C,将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上,系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成30°角,重力加速度为g,则左侧斜面对杆AB支持力的大小为( )
A.mg B.32mg C.33mg D.12mg
答案 B
模型强化练
模型一 生活中的轻绳、轻杆模型
1.(2022上海,2,3分)麦克风静止在水平桌面上,下列能表示支架对话筒作用力的方向的是( )

答案 A
2.(2022辽宁,4,4分)如图所示,蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、 β(α>β)。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力,则( )
A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力
B.F1的竖直分力等于F2的竖直分力
C.F1的水平分力大于F2的水平分力
D.F1的水平分力等于F2的水平分力
答案 D
3.(2020课标Ⅲ,17,6分)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α和β。若α=70°,则β等于( )
A.45° B.55°
C.60° D.70°
答案 B
4.(2020山东,8,3分)如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为( )
A.13 B.14
C.15 D.16
答案 C
模型二 动态平衡模型
5.(2023海南,3,3分)如图所示,工人利用滑轮组将重物缓慢提起,下列说法正确的是( )
A.工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C.重物缓慢提起的过程中,绳子拉力变小
D.重物缓慢提起的过程中,绳子拉力不变
答案 B
6.(2022河北,7,4分)如图,用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点,将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平,绳与木板之间的夹角保持不变,忽略圆柱体与木板之间的摩擦。在转动过程中( )
A.圆柱体对木板的压力逐渐增大
B.圆柱体对木板的压力先增大后减小
C.两根细绳上的拉力均先增大后减小
D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变
答案 B
7.(2019课标Ⅰ,19,6分)(多选)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A.水平拉力的大小可能保持不变
B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
答案 BD
8.(2022浙江1月选考,5,3分)如图所示,学校门口水平地面上有一质量为m的石墩,石墩与水平地面间的动摩擦因数为μ,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ,重力加速度为g,则下列说法正确的是 ( )
A.轻绳的合拉力大小为μmgcsθ
B.轻绳的合拉力大小为μmgcsθ+μsinθ
C.减小夹角θ,轻绳的合拉力一定减小
D.轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小
答案 B
三年模拟
考点强化练
考点一 常见的三种力
1.(2024届安徽安庆宿松一模,1)如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体。细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连。物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为4.9 N,关于物体受力的判断(取g=9.8 m/s2),下列说法正确的是( )
A.斜面对物体的摩擦力大小为零
B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上
C.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向沿斜面向上
D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上
答案 A
2.(2023届湖南衡阳市衡阳县四中5月月考,17)(多选)一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧短0.20 m,它们的下端固定在地面上而上端自由,如图甲所示。当用力压缩此组合弹簧时,测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示,若小、大两弹簧的劲度系数分别是k1、k2,则( )
A.k1=100 N/m,k2=200 N/m
B.k1=100 N/m,k2=100 N/m
C.当压缩距离为0.30 m时,小弹簧弹力为20 N,大弹簧弹力为30 N
D.当压缩距离为0.30 m时,小弹簧弹力为30 N,大弹簧弹力为20 N
答案 AD
3.(2023届海南西大东实七测,8)如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为( )
A.1μ1μ2 B.1−μ1μ2μ1μ2 C.1+μ1μ2μ1μ2 D.2+μ1μ2μ1μ2
答案 B
考点二 力的合成与分解
4.(2024届河北衡水摸底考,5)如图所示,作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F,相邻两力间的夹角均为60°,六个力的合力为F1;若撤去其中的一个大小为2F的力,其余五个力的合力为F2,则F1、F2的大小分别为( )
A.F1=0,F2=2F B.F1=2F,F2=0
C.F1=6F,F2=2F D.F1=2F,F2=2F
答案 A
5.(2023届安徽皖南八校三模,4)尖劈可用来卡紧物体,是人类最早发明并广泛使用的一种简单的工具。如图所示为顶角很小的木质尖劈,将它嵌入木头缝中,可起到卡紧物体的作用。已知木质尖劈与木头间的动摩擦因数为μ=2-3,为了使木质尖劈起到卡紧物体的作用,则木质尖劈的顶角最大约为(已知tan 15°=2-3)( )
A.30° B.15° C.22.5° D.7.5°
答案 A
6.(2023届山东济南历城模拟,2)孔府是中国传统建筑的杰出代表,采用了瓦片屋顶(如图甲所示),屋顶结构可简化为图乙,弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面的夹角均为θ,瓦片质量为m,重力加速度为g,则( )

A.每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mg sin θ
B.每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mg cs θ
C.椽子对瓦片支持力的合力大小为mg
D.椽子对瓦片作用力的合力大小为mg cs θ
答案 A
考点三 受力分析及共点力平衡
7.(2023届福建福州等七地市一模,2)常见的杆秤的工作示意图如图所示。三根长度均为5L的细绳上端连在一起,并固定在杆秤的左端,细绳另一端与质量为m、直径为6L、质量分布均匀的秤盘相连,连接点将秤盘边缘三等分。当在盘中央放置质量为2m的物体,秤杆处于平衡状态时,秤盘静止在水平位置,这时每根细绳的拉力大小为(重力加速度为g)( )
A.5mg3 B.5mg4 C.5mg6 D.5mg2
答案 B
8.(2023届河北邢台部分学校月考,1)如图所示,长木板A置于水平地面上,其左端有固定的立柱,物块B叠放在A上。立柱与B之间有轻弹簧连接,水平向左的力F作用在物块B上。若力F逐渐增大,但各物体仍处于静止状态,则在此过程中( )
A.木板A上、下表面所受摩擦力的合力不变
B.物块B所受的摩擦力逐渐增大
C.物块B所受的摩擦力始终向右
D.弹簧的弹力逐渐增大
答案 A
9.(2023届河北保定三模,5)如图所示,弯折杆PRQ固定在竖直平面内,PR水平,QR与PR间的夹角为60°,B球套在杆QR上,一根细线连接A、B两球,另一根细线连接小球A与杆PR上的O点,连接在O点的细线与水平方向的夹角也为60°,连接A、B两球的细线与QR杆垂直,B球刚好不下滑。已知A球质量为2m,B球质量为m,两小球均可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则小球B与杆QR间的动摩擦因数为( )
A.36 B.33 C.32 D.12
答案 B
模型综合练
模型一 生活中的轻绳、轻杆模型
1.(2024届北京一〇一中学开学考,2)三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一物体P,如图所示。其中OB是水平的,A端、B端固定。若逐渐增加物体P的质量,最先被拉断的绳是( )
A.一定是OA
B.一定是OB
C.一定是OC
D.可能是OA,也可能是OC
答案 A
2.(2024届江西宜春九中开学考,9)(多选)如图所示,倾斜直杆的左端固定在水平地面上,与地面成θ角,杆上穿有质量为m的小球a和轻质环b,两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接。当a、b静止时,Oa段绳与杆的夹角也为θ,不计一切摩擦,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.a受杆的弹力方向垂直杆向上
B.杆对a的支持力大小为mgcsθcs2θ
C.绳对a的拉力大小为mg tan 2θ
D.b受到杆的弹力大小为mg tan θ
答案 AD
3.(2024届山西部分学校一联,6)如图所示,半径为R的四分之一光滑圆弧和半径为0.6R的四分之一光滑圆弧固定在竖直面内,两圆弧的最低点相接,连接点切线水平,质量为m1的A球和质量为m2的B球用轻杆连接在圆弧面内处于平衡状态,杆刚好水平,大圆弧圆心O1到杆的距离为0.6R,不计两球的大小,则A、B两球的质量之比m1m2为( )
A.322 B.223 C.332 D.233
答案 A
模型二 动态平衡模型
4.(2024届江西宜春丰城开学考,11)(多选)如图所示,两完全相同的小球M和N放在竖直挡板和固定斜面间,处于静止状态,现逆时针缓慢转动挡板,在挡板缓慢转动到与斜面垂直的过程中(不计一切摩擦),下列判断正确的是( )
A.N球对斜面的压力逐渐增大
B.M球对挡板的压力逐渐减小
C.M、N两球间的弹力逐渐增大
D.M球对斜面的压力逐渐减小
答案 BD
5.(2023届湖北荆荆宜仙四市联考,5)(多选)如图所示,光滑的半圆环沿竖直方向固定,M点为半圆环的最高点,N点为半圆环上与半圆环的圆心等高的点,直径MH沿竖直方向,光滑的定滑轮固定在M处,另一小圆环穿过半圆环用轻绳拴接并跨过定滑轮。开始小圆环处在半圆环的最低点H,第一次拉小圆环使其缓慢地运动到N点,第二次以恒定的速率将小圆环拉到N点。滑轮、小圆环大小可以忽略,则下列说法正确的是 ( )
A.第一次轻绳的拉力逐渐减小
B.第一次半圆环受到的压力逐渐增大
C.小圆环第一次在N点与第二次在N点相比,第二次轻绳的拉力大一些
D.小圆环第一次在N点与第二次在N点相比,半圆环受到的压力大小一定不同
答案 AD
6.(2023届江苏盐城月考,4)如图所示,一根直杆固定在水平地面上,与水平面成θ=37°的倾角,杆上套着一个质量为m的圆环A,跨过定滑轮的细绳一端系在圆环A上,另一端系一物块B。细绳对圆环A的拉力方向水平向左。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,圆环A与直杆间动摩擦因数为μ=0.5,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,要保证A不向上滑动,所悬挂的物块B质量不能超过( )
A.m B.43m C.53m D.2m
答案 D
微专题专练
微专题2 整体法与隔离法在平衡问题中的应用
1.(2022浙江6月选考,10,3分)如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角θ=60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为33G B.作用力为36G
C.摩擦力为34G D.摩擦力为38G
答案 B
2.(2022湖南,5,4分)2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边,有一根系有飘带的风力指示杆,教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳,其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时,飘带实际形态最接近的是( )
答案 A
3.(2021湖南,5,4分)质量为M的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,A为半圆的最低点,B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动,力F的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是( )
A.推力F先增大后减小
B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C.墙面对凹槽的压力先增大后减小
D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
答案 C
4.(2023届山东枣庄月考,3)如图所示,质量分别为m1、m2的小球和滑块通过轻绳连接,滑块位于质量为m3的木板上。三个物体在大小为F的拉力作用下一起沿水平方向做匀速直线运动,拉力与水平方向成θ角(0