2020届高三高考物理二轮复习专题强化练习：相互作用（解析版）

相互作用  1、(2018·湖北省宜昌市葛洲坝中学高三上学期11月检测)质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上，如图所示。若对A施加水平推力F，使两物体沿水平方向做匀加速直线运动，下列说法正确的是 (    )A．若水平面光滑，物体A的加速度为B．若水平面光滑，物体A对B的作用力为FC．若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体A对B的作用力大小为D．若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，则物体B的加速度为2、(2019·河北省邯郸高三期中)如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到水平向右的恒力FB＝2 N，A受到的水平向右的变力FA＝(9－2t)N，t的单位是s。从t＝0开始计时，则(　　)A．A物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的倍    B．t＞4 s后，B物体做匀加速直线运动C．t＝4.5 s时，A物体的速度为零                   D．t＞4.5 s后，A、B的加速度方向相反3、多选（2018·天津卷）明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之,曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则A. 若F一定，θ大时大B. 若F一定，θ小时大C. 若θ一定，F大时大D. 若θ一定，F小时大4、多选（2018广州一模）如图，半圆柱体Q放在水平地面上，表面光滑的圆柱体P放在Q和墙壁之间，Q的轴线与墙壁之间的距离为L，已知Q与地面间的动摩擦因数µ=0.5，P、Q横截面半径均为R，P的质量是Q的2倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P、Q均处于静止状态，则A．L越大，P、Q间的作用力越大B．L越大，P对墙壁的压力越小C．L越大，Q受到地面的摩擦力越小D．L的取值不能超过5、粗铁丝弯成如图所示半圆环的形状，圆心为O，半圆环最高点B处固定一个小滑轮，小圆环A用细绳吊着一个质量为m2的物块并套在半圆环上。一根一端拴着质量为m1的物块的细绳，跨过小滑轮后，另一端系在小圆环A上。设小圆环、滑轮、绳子的质量以及相互之间的摩擦均不计，绳子不可伸长。若整个系统平衡时角AOB为α，则两物块的质量比m1︰m2为      （      ） A. cos    B. 2sin    C. sin    D. 2 cos6、如图所示，轻杆BC的一端用铰链接于C，另一端悬挂重物G，并用细绳绕过定滑轮用力拉住。开始时，，现用拉力F使缓慢减小，直到BC接近竖直位置的过程中，杆BC所受的压力      （      ）A．保持不变         B．逐渐增大C．逐渐减小         D．先增大后减小7、(2019·山东烟台高三上学期期末)如图所示，一质量为m、半径为r的光滑球A用细绳悬挂于O点，另一质量为M、半径为R的半球形物体B被夹在竖直墙壁和A球之间，B的球心到O点之间的距离为h，A、B的球心在同一水平线上，A、B处于静止状态，重力加速度为g。则下列说法正确的是(　　)A．A对B的压力大小为mgB．竖直墙壁对B的摩擦力可能为零C．当只轻轻把球B向下移动一点距离，若A、B再次保持静止，则A对B的压力大小保持不变，细绳拉力增大D．当只轻轻把球B向下移动一点距离，若A、B再次保持静止，则A对B的压力减小，细绳拉力减小8、 (2019·安徽教研会高三第二次联考)如图，在一段平坦的地面上等间距分布着一排等高的输电线杆，挂在线杆上的电线粗细均匀且呈对称性。由于热胀冷缩，冬季两相邻线杆之间的导线长度会有所减少。对B线杆及两侧的电线，冬季与夏季相比(　　)A．电线最高点处的张力变大            B．电线最低点处的张力不变C．线杆对地面的压力变小              D．线杆两侧电线对线杆拉力的合力不变9、如图所示，倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端系在质量为m的小球上，另一端固定在墙上的P点．小球在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为60°，则弹簧的形变量大小为      （      ） A.       B.           C.         D. 10、如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，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B球质量为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，则下列叙述正确的是      （      ） A. 小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且TOA＝TOB＝B. 弹簧弹力大小C. A球质量为D. 光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg11、(2019·山东外国语学校高三月考)如图所示，小车内固定着一个倾角为60°的斜面OA，挡板OB与水平面的夹角θ＝60°.可绕转轴O在竖直平面内转动．现将一质量为m的光滑圆球放在斜面与挡板之间，下列说法正确的是(　　)A．当小车与挡板均静止时，球对斜面OA的压力小于mgB．保持θ＝60°不变，使小车水平向右运动，则球对斜面OA的压力可能为零C.保持小车静止， 在θ由60°缓慢减小至15°的过程中，球对挡板OB的压力先减小再增大D．保持小车静止， 在θ由60°缓慢减小至15°的过程中，球对挡板OB的压力逐渐增大 12、如图所示，滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆B上，一根轻绳AC绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端挂一重物，BO与竖直方向夹角θ=45°，系统保持平衡．若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是（　　）A．只有角θ变小，作用力才变大B．只有角θ变大，作用力才变大C．不论角θ变大或变小，作用力都是变大D．不论角θ变大或变小，作用力都不变13、两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态。则(　　)A.绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力大小B.绳OA对M的拉力大小小于绳OB对M的拉力大小C.m受到水平面的静摩擦力大小为零D.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左 14（2018全国联考）如图所示，质量为m的木板B放在水平地面上，质量也为m的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数、木板B与地面之间的动摩擦因数均为μ。现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出。则下列说法确的是A.细绳的张力大小B.细绳的张力大小C.水平拉力D. 水平拉力 15、（2018湖北华大新高考联盟测评）如图（a）所示，三棱柱的左、右两侧斜面的倾角＝＝45°，物块P、Q用跨过定滑轮的轻绳相连，分别放在两侧的斜面上，此时物块P恰好不向下滑动。已知P、Q与斜面之间的动摩擦因数均为＝tanl5°，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）求物块P、Q的质量之比m1：m2；（2）当三棱柱缓慢绕右侧棱边顺时针转动角，如图（b）所示，物块Q恰好不下滑，求角。16、如图所示，质量M等于2kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m=1kg的小球相连。今用跟水平方向成60°角的力F=10 N拉着球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，g取10ms2。求：   （1）轻绳与水平方向夹角θ；（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。                       答案1、【答案】D【解析】如果水平面光滑，以AB组成的系统为研究对象，根据牛顿第二定律得：a＝＝，B为研究对象，由牛顿第二定律得，A对B的作用力：N＝ma＝，故AB错误；若物体A与地面无摩擦，B与地面的动摩擦因数为μ，以系统为研究对象，根据牛顿第二定律得：a′＝，以B为研究对象，由牛顿第二定律得：N′－μmg＝ma′，则物体A对B的作用力大小为：N′＝＋μmg，故C错误，D正确。所以D正确，ABC错误。2、【答案】ABD【解析】于A、B整体由牛顿第二定律有：FA＋FB＝(mA＋mB)a，设A、B间的作用为F，则对B由牛顿第二定律可得：F＋FB＝mBa，解得F＝mB－FB＝ N。当t＝4 s时F＝0，A、B两物体开始分离，此后B做匀加速直线运动，而A做加速度逐渐减小的加速运动。当t＝4.5 s时A物体的加速度为零而速度不为零；t＞4.5 s后，A所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反；当t＜4 s时，A、B的加速度均为a＝。综上所述，选项A、B、D正确。3、【答案】BC【解析】试题分析：由于木楔处在静止状态，故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力F按效果分解的图示．并且可据此求出木楔两侧产生的推力．选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向右的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的推力是相等的，力F的分解如图：则，，故解得，所以F一定时，越小，越大；一定时，F越大，越大，BC正确；4、【答案】AD【解析】隔离P受力分析，画出受力分析图，L越大，P、Q间的作用力越大，墙壁对P的作用力越大，根据牛顿第三定律，L越大，P对墙壁的压力越大，选项A正确B错误；对P、Q整体受力分析，由平衡条件可知，L越大，Q受到地面的摩擦力越大，选项C错误；当L的取值为时，圆柱体圆心的连线与水平面夹角的余弦值为3/5，正弦值为4/5，设Q的质量为m，则P、Q间的作用力为F=2.5mg，其水平分力为Fx=2.5mg×3/5=1.5mg，Q与地面之间的压力为3mg，Q与地面之间的最大静摩擦力为f=µ·3mg=1.5mg，所以L的取值不能超过，若L的取值超过，则平衡不能维持，选项D正确。5、【答案】  B【解析】 对小环进行受力分析，如图所示，小环受上面绳子的拉力m1g，下面绳子的拉力m2g，以及圆环对它沿着OA向外的支持力，将两个绳子的拉力进行正交分解，它们在切线方向的分力应该相等：m1gsin=m2gcos（α-900）即：m1cos=m2sinα，变形可得：m1cos==2m2sincos；得：m1：m2=2sin，选项B正确。考点：力的平衡及正交分解法。6、【答案】  A【解析】 以B点为研究对象，受到三个力分别为重物拉B点拉力T1=G，AB绳子拉力T2=F，及杆CB对B的弹力FN，三力合成如图所示，从图中可以看出，则有，得，则A正确。考点：本题考查物体的平衡。7、【答案】　AD【解析】　分析A球的受力情况，如图1所示，B对A的支持力N与A的重力mg的合力与细绳的拉力T等大反向共线，根据两个阴影三角形相似得：＝＝，得N＝mg，T＝mg，由牛顿第三定律知A对B的压力大小为：N′＝N＝mg，A正确；B在竖直方向受到重力，而A、B间无摩擦，由平衡条件知竖直墙壁对B一定有摩擦力，B错误；当只轻轻把球B向下移动一点距离，分析A球的受力情况，如图2所示，N与T的合力与mg等大反向共线，根据两个阴影三角形相似得：＝＝，可得：N＝mg，T＝mg，由于L＞h，可知N减小，T减小，由牛顿第三定律知A对B的压力减小，C错误，D正确。8、【答案】　AD【解析】　以相邻两线杆之间的电线为研究对象，受力分析如图所示，可知冬季电线拉力的夹角更大，合力不变(大小等于重力，方向竖直向上)，则可得冬季电线的拉力较大，电线最高点和最低点处的张力都变大，B错误，A正确；把线杆和电线看做一个整体，线杆对地面的压力大小始终等于线杆和电线整体重力之和，C错误；线杆两侧电线对线杆拉力的合力等于电线的重力，故线杆两侧电线对线杆拉力的合力不变，D正确。 9、【答案】  D【解析】对小球受力分析得，球受三个力的作用，一是重力mg，二是弹簧对球斜向下的弹力kx，三是斜面对球的支持力F，对这三个力沿竖起与水平方向正交分解得，在水平方向：Fsin30°=kxsin60°；在竖直方向：Fcos30°=kxcos60°+mg，联立方程解之得x=mg/k，故D正确。考点：力的正交分解。10、【答案】  C【解析】对B受力分析可知：细绳的拉力，则TOA＝TOB＝，选项A错误；弹簧弹力大小，选项B错误；对A球受力分析可知： ，解得： ，选项C正确；光滑半圆柱体对A球支持力的大小为，选项D错误；故选C．考点：物体的平衡11、【答案】BC【解析】球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示，FA、FB以及G之间的夹角两两都为120°，根据几何关系可知，FA＝FB＝mg，故A错误； 若保持θ＝60°不变，使小车水平向右做匀加速直线运动，当FB和重力G的合力正好提供加速度时，球对斜面OA的压力为零，故B正确；保持小车静止，在θ由60°缓慢减小至15°的过程中，根据图象可知，FA不断减小，FB先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板OB的压力先减小后增大，对斜面的压力不断减小，故C正确，D错误． 12、【答案】.D 【解析】：对滑轮受力分析，受两个绳子的拉力和杆的弹力；滑轮一直保持静止，合力为零，故杆的弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线；由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力，大小不变，方向也不变，故两个拉力的合力为 mg，与水平方向成45°斜向右下方，选项D正确。13、【答案】BD【解析】取O点为研究对象进行受力分析，如图所示，则有FTA＜FTB，所以m受水平面的静摩擦力的方向水平向左，选项B、D正确。14、【答案】C【解析】木箱A受力分析如图所示由平衡条件可知：FTcosθ＝Ff1    ①  ；mg＋FTsinθ＝FN1       ② ；Ff1＝μFN1      ③ ；解①②③式可得： ，故A、B错误；木板B受力如图所示B匀速时有：F＝F′f1＋Ff2      ④  Ff2＝μFN2        ⑤   FN2＝mBg＋FN1′     ⑥解①②③④⑤⑥式可得： ，故C正确，D错误。 15、【解析】（1）三棱柱转动之前，物块P恰好不向下滑动。分析P的受力，有Ff1＝FN1（1分）FN1＝m1gcos（1分）m1gsin－Ff1＝FT（1分）分析Q的受力，有Ff2＝FN2（1分）FN2＝m2gcos来源学科网m2gsin＋Ff2＝FT解得：（2）三棱柱转动角后，物块Q恰好不下滑。分析Q的受力，有（1分）＝m2gcos(＋)（1分）m2gsin(＋)＋＝（1分）分析P的受力，有（1分）＝m1gcos(－)（1分）m1gsin(－)＋＝（1分）联立解得：所以＝30° 16、【答案】（1）30°    （2）μ＝（2）M、m整体处于静止状态，可看做整体，系统所受合力为零。以M、m整体为研究对象。由平衡条件得[来源:学科网]水平方向Fcos60°－μFN＝0         ③竖直方向FN＋Fsin60°－Mg－mg＝0  ④由①②得μ＝。